Đề cương môn kỹ thuật đo lường- Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

Thí nghiệm công tơ một pha
1) Cấu tạo của công tơ một pha Bao gồm 10 bộ phận:
- Cuộn dòng: tiết diện lớn, số vòng quấn ít
- Cuộn áp: tiết diện nhỏ, số vòng quần nhiều - Đĩa nhôm - Cơ cấu chỉ thị số - Lõi thép
- Bộ phận chống quay ngược: đĩa nhôm không thể quay ngược
- Bộ phận chống tự quay là nam châm vĩnh cửu
- Vòng ngắn mạch: dùng để hạn chế dòng Fucô
- Bộ phận sinh từ: hay còn gọi là shunt từ của mạch từ
- Bốn cổng ra (đối với 1 pha) Sơ đồ bốn cổng ra:
- Cuộn dòng đối xứng và nối xuống lỗ 1,2
- Cuộn áp đối xứng và nối xuống lỗ 3,4
2) Nguyên lý hoạt động của công tơ một pha
- Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
- Khi có từ thông qua mạch kín biến thiên sinh ra dòng điện cảm ứng, điện năng
được tiêu thụ, khi đó các bộ phận của công tơ điện bắt đầu hoạt động tại cuộn dòng
sinh ra một luồng từ thông bên dưới đĩa nhôm có gắn trục rơ le liên kết với dãy số của
cơ cấu chỉ thị. Cùng lúc đó dòng điện cũng tạo ra hai luồng từ thông trên cuộn áp
trong đó có một luồng từ thông tác động trực tiếp lên đĩa nhôm. Dưới sự tác động của
2 luồng từ thông tạo ra momen làm đĩa nhôm quay trong nam châm vĩnh cửu, lúc này
sẽ sinh ra một luồng momen cản làm cân bằng vòng quay từ đó cho ra chỉ số điện
năng tiêu thụ dựa vào các vòng quay của đĩa nhôm.
3) Trình bày tính toán số liệu
- Công suất công tơ:
P (W )=U I cos φ=220∗0.1∗0.9=19.8 W 1 1 1
P (W )=U I cos φ=220∗0.21∗0.9=41.58W 2 2 2
P (W )=U I cos φ=220∗0.307∗.0 .9=60.786 W 3 3 3
P (W )=U I cos φ=220∗0.41∗0.9=81.18 W 4 4 4
P (W )=U I cos φ=220∗0.5∗0.9=99W 5 5 5
- Hằng số công tơ thực tế: 3600∗103 N 3600∗103∗4 Kt t = = =1664.24 1 T P 437∗19.8 1 1 3600∗103 N 3600∗103∗4 Kt t = = =1512.32 2 T P 229∗41.58 2 2 3600∗103 N 3600∗103∗4 Kt t = = =1489.92 3 T 3 P3 159∗60.786 3600∗103 N 3600∗103∗4 Kt t = = =1478.19 4 T P 120∗81.18 4 4 3600∗103 N 3600∗103∗4 Kt t = = =1469.23 5 T P 99∗99 5 5
- Sai số hằng số công tơ: K −K δ đm %=
tt1 ∗100 %=∣1200−1664.24∣∗100 %=38.69 % 1 K đm 1200 K −K δ đm %=
tt2 ∗100 %=∣1200−1512.32∣∗100 %=26.03 % 2 K đm 1200 K −K δ đm %=
tt3 ∗100 %=∣1200−1489.92∣∗100 %=24.16 % 3 K đm 1200 K −K δ đm %=
tt4 ∗100 %=∣1200−1478.19∣∗100 %=23.18 % 4 K đm 1200 K −K δ đm %=
tt5 ∗100 %=∣1200−1469.23∣∗100 %=22.44 % 5 K đm 1200 5 δ % i
¿> Sai số công tơ trung bình : δ %=∑ =26.9 % tb 5 i=1 Số liệu đo được Số liệu tính toán Lần N U (V ) I ( A ) P (W ) cos φ T ( s ) K K δ % (vòng) đm tt 1 220 0.1 19.8 0.9 4 437 1200 1664.24 38.69 2 220 0.21 41.58 0.9 4 229 1200 1512.32 26.03 3 220 0.307 60.786 0.9 4 159 1200 1489.92 24.16 4 220 0.41 81.18 0.9 4 120 1200 1478.19 23.18 5 220 0.5 99 0.9 4 99 1200 1469.23 22.44
- Biểu đồ thể hiện sự phụ thuộc của sai số công tơ theo dòng tải:
Biểu đồ thể hiện sự phụ thuộc của sai số công tơ theo dòng tải 40 38.69 39 38 37 36 35 34 33 32 31 tải 30 g n ò 29 D 28 27 26.03 26 25 24.16 24 23.18 23 22.44 22 21 20 0.1 0.21 0.307 0.41 0.5 Sai số công tơ sai số công tơ - Nhận xét:
+ Vì sai số cho phép của công tơ ≤ 25 % mà sai số công tơ trung bình ¿ 26.9 % vượt
quá sai số cho phép của công tơ, công tơ không thể được sử dụng để đo đạc vì sai số quá lớn.
+ Dòng tải càng tăng thì sai số của công tơ càng giảm, chứng tỏ sai số công tơ tỉ lệ nghịch với dòng tải.
+ Đối với dòng điện tải quá lớn, sai số công tơ có thể bỏ qua.
+ Với dòng tải nhỏ thì khi tiêu thụ điện năng ta sẽ cảm thấy đồng hồ quay nhanh hơn.
Thí nghiệm đo các đại lượng không điện
Thí nghiệm đo mức xăng 1) Sơ đồ thí nghiệm 12V 1923-05 1922-01 12V 1923-02 1923-01
- Module 1922-01: nguồn 12 V
- Module 1923-01: module nguồn
- Module 1923-02: module cảm biến (các mức đo của cảm biến)
- Module 1923-05: module đã hợp bộ với module 1923-02 để hiển thị mức xăng
2) Dùng vạn năng kế đo áp giữa cực âm của nguồn cấp trên 1923-01 và các điểm kiểm tra trên 1923-02
- TP1 (tín hiệu tham chiếu): 4.06 V
- TP2 (tín hiệu cảm biến): 0.0393 V
- TP3 (tín hiệu phản hồi): 0.0391 V
3) Đặt nút cảm biến tại vị trí Bas, số đèn sáng trên bộ hiển thị 1923-05: - Số đèn sáng:0 - Số đèn tắt: 10
4) Giữ nguyên cảm biến tại vị trí Bas, đo áp tại các điểm kiểm tra từ 1-10: - Điểm 1: 10.67 V Điểm 6: 10.42 V - Điểm 2: 10.61 V Điểm 7: 10.36 V - Điểm 3: 10.61 V Điểm 8: 10.41 V - Điểm 4: 10.37 V Điểm 9: 10.39 V - Điểm 5: 10.41 V Điểm 10: 10.35 V
5) Điện áp của mọi điểm kiểm tra của đèn tắt là luôn lớn hơn 10V
6) Quay nút điều khiển của cảm biến theo hướng phải nhận được mức xăng 1/4 ,đo áp trên các tín hiệu
- TP1 (tín hiệu tham chiếu): 4.1 V
- TP2 (tín hiệu cảm biến): 2.21 V
- TP3 (tín hiệu phản hồi): 0.0448 V
7) Đặt vị trí của cảm biến ở vị trí Haut, đo điện áp tại các điểm kiểm tra từ 1-10 - Điểm 1: 10.45 V Điểm 6: 10.34 V - Điểm 2: 10.41 V Điểm 7: 10.26 V - Điểm 3: 10.42 V Điểm 8: 10.32 V - Điểm 4: 10.28 V Điểm 9: 10.29 V - Điểm 5: 10.32 V Điểm 10: 10.26 V
8) Điện áp của một điểm kiểm tra của một đèn sáng lớn hơn 10 V
9) Quay nút điều khiển của cảm biến theo hướng phải nhận được mức xăng 1/2 ,đo áp trên các tín hiệu
- TP1 (tín hiệu tham chiếu): 4.08 V
- TP2 (tín hiệu cảm biến): 3.17 V
- TP3 (tín hiệu phản hồi): 0.0582 V
10) Đặt vị trí của cảm biến ở vị trí Haut, đo điện áp tại các điểm kiểm tra từ 1-10 - Điểm 1: 10.57 V Điểm 6: 10.39 V - Điểm 2: 10.60 V Điểm 7: 10.33 V - Điểm 3: 10.63 V Điểm 8: 10.39 V - Điểm 4: 10.38 V Điểm 9: 10.35 V - Điểm 5: 10.34 V Điểm 10: 10.32 V
11) Quay nút điều khiển của cảm biến theo hướng phải nhận được mức xăng 3/4 ,đo áp trên các tín hiệu
- TP1 (tín hiệu tham chiếu): 4.1 V
- TP2 (tín hiệu cảm biến): 3.33 V
- TP3 (tín hiệu phản hồi): 0.07 V
12) Đặt vị trí của cảm biến ở vị trí Haut, đo điện áp tại các điểm kiểm tra từ 1-10 - Điểm 1: 10.50 V Điểm 6: 10.43 V - Điểm 2: 10.56 V Điểm 7: 10.34 V - Điểm 3: 10.57 V Điểm 8: 10.38 V - Điểm 4: 10.34 V Điểm 9: 10.35 V - Điểm 5: 10.40 V Điểm 10: 10.32 V
13) Quay nút điều khiển của cảm biến theo hướng phải nhận được mức xăng Full,
đo áp trên các tín hiệu
- TP1 (tín hiệu tham chiếu): 4.1 V
- TP2 (tín hiệu cảm biến): 3.602 V
- TP3 (tín hiệu phản hồi): 0.0775 V
14) Đặt vị trí của cảm biến ở vị trí Haut, đo điện áp tại các điểm kiểm tra từ 1-10 - Điểm 1: 10.54 V Điểm 6: 10.30 V - Điểm 2: 10.53 V Điểm 7: 10.25 V - Điểm 3: 10.51 V Điểm 8: 10.26 V - Điểm 4: 10.32 V Điểm 9: 10.24 V - Điểm 5: 10.30 V Điểm 10: 10.22 V 15) Nhận xét:
- Điện áp tại các điểm kiểm tra khi thay đổi thay đổi mức xăng từ 1/4 ,1/2, 3/4, Full đều lớn hơn 10V
- Điện áp của tín hiệu phản hồi rất nhỏ so với tín hiệu điện áp tham chiếu và tín
hiệu điện áp cảm biến chỉ khoảng vài chục mV
- Điện áp kiểm tra của cảm biến theo hướng phải nhận được mức xăng 1/4 thấp
hơn mức xăng 1/2 và thấp hơn mức xăng 3/4 và thấp hơn mức xăng Full