lOMoARcPSD| 59455093
Cơ sở lý thuyết kỹ thuật đo lường .............................................................................................................. 3
Câu 33: Có thể đo một đi lượng bất kđược không? Tại sao? ............................................................. 3
1. .................................................................................................................. Các cách thực nghiệm phép đo
..................................................................................................................................................................... 4
Câu 34. Phân loại các cách thực nghiệm phép đo, nêu phạm vi ứng dụng từng loại? ..........................4
Câu 14: Trình bày phân loại phép đo? Hãy lấy ví dụ cho thấy sự khác nhau giữa các loại phép đo
này?
....................................................................................................................................................................4
2. ........................................................................................................................................................... Sai số
..................................................................................................................................................................... 5
Câu 26: Hãy phân biệt khái niệm sai số tương đối và cấp chính xác? Cho ví dụ minh họa? .................5
Câu 4: Nêu khái niệm đnhạy, độ phân giải, độ tác động nhanh của TBĐ, cho ví dụ minh họa? .......6
Câu 21: Có mấy loại sai số cơ bản? Nêu khái niệm của các loại sai số này?............................................7
Câu 9: Trình bày đặc tính cơ bản của thiết bị đo: Ngưỡng nhạy, sai số tương đối, sai số thiết bị, cấp
chính xác?
..........................................................................................................................................................8
3. ................................................................................................................ Nguyên tắc thành lập thiết bđo
..................................................................................................................................................................... 9
4. ............................................................................................................................................................. Khác
..................................................................................................................................................................... 9
Câu 17: Hãy nêu đặc trưng của kỹ thuật đo lường. Đặc trưng nào thể hiện rằng phép đo chịu nh
ởng của môi trường? ..................................................................................................................................9
Câu 1: Nêu khái niệm ngưỡng nhạy, sai số ph, đặc tính công suất, cho ví dụ minh họa? ............... 10
Câu 2: Nêu đặc đim của mô hình đo biến đổi thẳng, so sánh? ............................................................ 10
Câu 10: Định nghĩa của đo lường?.............................................................................................................. 11
Câu 15: Tín hiệu đo thể hiện như thế nào ở phần dạng tín hiệu? .......................................................... 11
Câu 16: Nêu các đặc tính SV thấy cần lưu ý khi chọn ADC? ....................................................................
11
Đo điện ..................................................................................................................................................... 13
Câu 38: Tìm hiểu sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý các loại sơ đồ điện đã học: đo điện áp, dòng điện, công
suất, các thông số mạch điện? .............................................................................................................. 13
1. Đo điện áp ...................................................................................................................................... 14
Câu 28: Nêu phương pháp đo điện áp bằng phương pháp số? Tại sao thiết bị số lại được sử dụng
ngày càng phổ biến? .................................................................................................................................... 14
Câu 39: Cấu tạo, sơ đồ nguyên lý vôn mét số. Trình bày nguyên lý hoạt động? ................................. 14
lOMoARcPSD| 59455093
Câu 19: Người ta thường mở rộng thang đo của ampemet và volt met bằng linh kiện nào? Yêu cầu
của linh kiện này là gì? ................................................................................................................................. 19
2. Đo dòng điện ................................................................................................................................ 19
Câu 41: Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động một loại ampemet cụ thể. So sánh ưu nhược điểm
với các loại khác? ...........................................................................................................................................
20
Câu 22: Nêu phương pháp đo dòng điện xoay chiều lớn bằng biến dòng xoay chiều. Cần lưu ý gì
khi sử dụng biến dòng? ............................................................................................................................... 27
Câu 13: Nêu nguyên lý cảm biến Hall, cách ứng dụng để đo dòng điện? ............................................ 28
3. Đo công suất và năng lượng ....................................................................................................... 29
Câu 42: Nêu phương pháp tử cơ bản của thiết bị đo công suất và năng lượng. Trình bày cấu tạo
nguyên lý hoạt động và ưu nhược đim mt loại oát mét? ................................................................... 29
Câu 43 Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động công tơ cảm ứng. Nêu các bước kiểm tra công tơ?
.........................................................................................................................................................................
35
Câu 23: Trình bày nguyên lý làm việc và cấu tạo của công tơ số? Tại sao công tơ số lại được sử
dụng ngày cằng phbiến? .......................................................................................................................... 38
Câu 31: Hãy vẽ sơ đồ đo công suất hiệu dụng xoay chiều 1 pha sử dụng 1 kiểu Watmet mà em biết
với giả thiết U
đm Watmet
= U
đo
và I
đm Watmet
= 110.I
đo
Hãy phân tích sơ đồ?.............................................. 39
Câu 29: Hãy vẽ sơ đồ đo công suất hiệu dụng xoay chiều 1 pha sử dụng 1 kiểu Watmet mà em biết
với giả thiết U
đm Watmet
= 160U
đo
và I
đm Watmet
= I
đo
Hãy phân tích sơ đồ? .............................................. 40
4. Đo các thông số mạch điện ......................................................................................................... 41
Câu 42: Vẽ một mạch ôm mét khi sử dụng dụng cụ điện tử tương tự. Thảo luận thang đo ôm mét
đó?................................................................................................................................................................... 41
Câu 33: Đối tượng chính gây sai số cho điện trở là gì? Phân tích ảnh hưởng của đối tượng này lên
điện trở và cho quá trình đo? ...................................................................................................................... 43
Câu 12: Vẽ cấu tạo và nêu nguyên lý của chuyển đổi điện dung để đo di chuyển góc 0-180
o
? ....... 43
5. Cơ cấu chỉ th................................................................................................................................ 44
Câu 35: Lập phương trình momen và thang đo cho dụng cụ từ điện nam châm vĩnh cửu. Thang đo
này là phi tuyến hay tuyến tính, chứng minh? .......................................................................................... 44
Câu 36: Lập phương trình momen và thang đo cho thiết bị đo điện động. Thang đo này là phi
tuyến hay tuyến tính, chứng minh? ............................................................................................................ 45
Câu 37: Lập phương trình momen và thang đo cho thiết bị đo điện từ. Thang đo này là phi tuyến
hay tuyến tính, chứng minh? ....................................................................................................................... 47
Câu 6: Phương pháp tuyến tính hóa thang đo trong cơ cấu ch thị điện động? .................................. 48
lOMoARcPSD| 59455093
Câu 20: Trình bày nguyên nhân gây ra momen quay trong cơ cấu đo điện động một khung dây khi cho
dòng điện một chiều /xoay chiều vào các cuộn dây. Viết phương trình đặc tính của cơ cấu? .. 49
Đo không điện ......................................................................................................................................... 52
1. Đo nhiệt độ ................................................................................................................................... 52
Câu 3:Tại sao phải bù sai số nhit độ cho pp đo dùng cặp nhiệt ngẫu. Nếu 1 pp bù? ...................... 52
Câu 5: Tại sao phải bủ sai số nhit độ cho pp đo sử dụng tenzo. Nêu cách bù sai số này? .............. 52
Câu 8: Trình bày cách khắc phục sai số đo nhiệt độ đầu tự do khác không, khi đo nhiệt độ dùng
chuyển đổi cặp nhiệt đin? ..........................................................................................................................
53
Câu 24: Nêu phương pháp đo nhiệt độ bằng nhiệt điện trở. Tại sao nhiệt điện trở lại được nối vi
thiết bị đo bằng 3 dây dẫn (điện trở 3 dây)? ............................................................................................. 54
Câu 27: Các yếu tố ảnh hưởng tới thiết kế mạch đo của cặp nhiệt điện? Cách loại trừ? .................... 54
Câu 30: Nêu phương pháp đo nhiệt độ bằng nhiệt điện trở. Tại sao nhiệt điện trở lại có loại 2 dây,
3 dây và 4 dây dẫn? ...................................................................................................................................... 55
2. Đo lực ............................................................................................................................................ 55
Câu 7: Trình bày hiệu ứng điện áp thuận và ứng dụng? ......................................................................... 55
Câu 11: Vẽ 1 mạch đo của chuyển đổi điện trở lực căng. Tính toán mối quan hệ giữa đại lượng vào
và ra của mạch? .............................................................................................................................................
56
Câu 25: Nêu phương pháp đo lực bằng điện trở lực căng. Một loadcell có thông số: ti trọng định mức
là 500Kg, độ nhạy là 2,5mV/V, điện áp cấp cho cầu là 5V. Khi có tải trọng 352Kg thì điện áp
đầu ra của cầu là? ..........................................................................................................................................
56
Cơ sở lý thuyết kỹ thuật đo lường
Câu 33: Có thể đo một đại lượng bất kỳ được không? Tại sao?
lOMoARcPSD| 59455093
1. Các cách thực nghiệm phép đo
Câu 34. Phân loại các cách thực nghiệm phép đo, nêu phạm vi ứng dụng từng loại?
2.1. Đo trực tiếp:
+ Là cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một phép đo duy nhất.
+ Cách đo này cho kết quả ngay. Dụng cụ đo được sử dụng thường tương ứng với đại lượng
đo.
+ Ví dụ: đo điện áp dùng vôn-mét chẳng hạn trên mặt vôn mép đã khắc sẵn độ bằng vôn.
Thực tế đa số các phép đo đều sử dụng cách đo trực tiếp này
2.2. Đo gián tiếp:
+ Là cách đo mà kết quả suy ra từ sự phối hợp kết quả của nhiều phép đo dùng cách đo trực
tiếp
+ Ví dụ: để đo điện trở ta có thể sử dụng định luật Ôm r = u/i điều này hay được sử dụng khi
phải đo điện trở của một phụ tải đang làm việc ta cần đo điện áp và dòng điện bằng cách đo
trực tiếp sau đó tính ra điện trở
+ Cách đo gián tiếp thường mắc phải sai số lớn là tổng các sai số của các phép đo trực tiếp 2.3.
Đo hợp bội
+ Là cách đo gần giống đo gián tiếp nhưng số ợng phép đo theo cách trực tiếp nhiều hơn và
kết quả đo nhận được thường phải thông qua giải một phương trình hay hệ phương trình mà
các thông số đã biết chính là các số liệu đo được.
+ Ví dụ:
lOMoARcPSD| 59455093
2.4. Đo thống kê
+ Đo nhiều lần sau đó lấy giá trị trung bình
+ Cách đo này đặc biệt hữu hiệu khi tín hiệu đo là ngẫu nhiên hoặc khi kiểm tra độ chính xác
của dụng cụ đo
Câu 14: Trình bày phân loại phép đo? Hãy lấy ví dụ cho thấy sự khác nhau giữa các loại phép
đo này?
Tùy thuộc vào đối tượng đo, điều kiện đo và độ chính xác yêu cầu của phép đo mà người quan
sát phải biết chọn các phương pháp đo khác nhau để thực hiện tốt quá trình đo lường.
Đo trực tiếp: cách đo kết quả nhận được trực tiếp từ một phép đo duy nhất. Phương
pháp đo ờng trực tiếp này cho kết qunhanh chóng chính xác, tuy nhiên không phải bất kỳ
đại lượng nào cũng có thể dùng phương pháp đo lường trực tiếp được vì không được những
thiết bị có thể cho biết ngay kết quả đo của đại lượng đo đươc.
VD: Trong mạch đo chỉ có volt kế và ampere kế, ta không thể dùng phương pháp đo lường trực
tiếp để đo công suất được mà phải sử dụng phương pháp đo gián tiếp
Đo gián tiếp: cách đo kêt quả được suy ra từ sự phi hợp kết quả của nhiều phép đo
dùng cách đo trực tiếp.
VD: Công suất có sự tương quan với điện áp và dòng điện cho nên dùng volt kế hoặc ampe kế
để đo công suất bằng phương pháp gián tiếp. Hay muốn đo điện trở của phtải, ta có thđo
điện áp và dòng điện, từ đó suy ra điện trở cần đo
Đo hợp bộ: cách đo gần giống như phép đo gián tiếp nhưng số ợng phép đo theo phép
đo trực tiếp nhiều hơn và kết quả đo nhận được thường phải thông qua giải một phương trình
hay một hệ phương trình mà các thông số đã biết chính là các số liệu đo được.
Đo thống kê: Để đảm bảo độ chính xác của phép đo nhiều khi người ta phải sử dụng phép đo
thống kê. Tức là phải đo nhiều lần sau đó lấy giá trị trung bình.
2. Sai số
Câu 26: Hãy phân biệt khái niệm sai số tương đối và cấp chính xác? Cho ví dụ minh họa?
lOMoARcPSD| 59455093
Câu 4: Nêu khái niệm độ nhạy, độ phân giải, độ tác động nhanh của TBĐ, cho ví dụ minh họa?
dY
Độ nhy: Độ nhy của dụng cụ đo được xác định theo biểu thức sau: S = = f(x) dX Trong
đó Y là đại lượng ra ( hiển thị ) và X là đại lượng vào.
lOMoARcPSD| 59455093
1
Đại lượng: C = được gọi là hằng số của dụng cụ đo. S
Nói cách khác, độ nhạy biểu thị quan hệ góc lệch phần động khi có dòng điện tác động lên
cầu đo. Đó chính là dòng điện nhỏ nhất có khả năng làm lệch kim chỉ thị. Độ nhạy thực tế, được
biểu diễn theo tỉ số / V. Đồng hồ càng nhạy thì tỉ số này càng lớn.
Đây 1 tiêu chuẩn quan trọng tác dụng quyết định cấu trúc của mạch đo để đảm bảo cho
phép đo thể đo được những biến động nhỏ của đại lượng đo. Yêu cầu về độ nhạy của chuyển
đổi đối với đại lượng đo càng lớn càng tốt, tuy nhiên bên cạnh đó cũng yêu cầu độ nhạy của
chuyển đổi với nhiễu phải thấp để hạn chế thp ảnh hưởng của nhiễu lên kết quả đo.
Độ phân giải (Hay còn gọi là khả năng phân ly): Do ngưỡng độ nhạy của các thiết bị đo khác
nhau nên nó chưa đặc trưng cho tính nhạy của thiết bị. Do vậy phải xem xét tới quan hệ ngưỡng
độ nhạy và thang đo của thiết bị. Thang đo (D) khoảng giá trnhnhất tới giá trlớn nhất tuân
theo phương pháp đo của thiết bị D = X
max
– X
min
.
Từ đó đưa ra khái niệm về khả năng phân ly của thiết bị: R =
𝐷
⁄𝜀 =
𝑋
𝑚𝑎𝑥
𝜀
𝑋
𝑚𝑖𝑛
Như vậy, khnăng phân ly sẽ sự thay đổi nhỏ nht các giá trđo được (giá trị khác 0)
một thiết bị có thể đáp ứng để cho 1 số xác định.
VD: Một Ammeter có 100 vạch chia, đối với thang đo từ 0-1mA Độ phân giải sẽ là R = 10
-
3
/100 = 10
-5
Độ tác động nhanh: Khi tín hiệu đo X tác động vào chuyển đổi ĐLSC thường phải có quá trình
quá độ (tương ứng với một khoảng thời gian τ
) mới có tín hiệu ra Y tương ứng ở đầu ra. Quá
trình này thể nhanh hay chậm phụ thuộc vào dạng chuyển đổi. Đặc tính này gọi độ c
động nhanh: nếu độ tác động nhanh chậm tức là phản ứng của tín hiệu ra của chuyển đổi trễ
so với sự thay đổi của tín hiệu vào, như vậy thiết bị đo thể không đáp ứng được yêu cầu về
tính năng thời gian thực. Khi lựa chọn chuyển đổi phải lưu ý độ tác động nhanh của phải phù
hợp với tốc độ thay đổi của đại lượng cần đo hoặc phải tính toán để lại ảnh hưởng do sự
chênh lệch đó gây ra. Độ tác động nhanh của chuyển đổi có ảnh hưởng đến sai số của phép đo
và tốc độ của phép đo.
Câu 21: Có mấy loại sai số cơ bản? Nêu khái niệm của các loại sai số này?
Sai số của phép đothể phân loại theo cách thhiện bằng số, theo nguồn gây ra sai số hoc
theo qui luật xuất hiện của sai số.
Tiêu chí phân loại
Theo cách thể hin
bằng số
Theo nguồn gây sai
số
Theo quy luatah
xuất hiện của sai số
Loại sai số
Sai số tuyệt đối
Sai số tương đối
Sai số phương pháp
Sai số thiết bị
Sai số chủ quan
Sai số bên ngoài
Sai số hệ thống
Sai số ngẫu nhiên
Trong đó:
lOMoARcPSD| 59455093
1) Sai số tuyệt đối ∆X: là hiệu giữa đại lượng đo X và giá trị thực X
th
: ∆X = X – X
th
2) Sai số tương đối 𝜸
𝒙
: là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị thực tính bằng phần trăm:
ΔX
𝛾𝑥 = |X th|.100%
3) Sai số phương pháp: do cách thức tiến hành đo lường tạo ra, hoặc do những khái niệm toán
học về thông số đo lường cần giải quyết, sai số này có thể khắc phục được bằng cách tiến hành
nhiều phương pháp khác nhau.
4) Sai số do thiết bị: Do sự không chính xác của thiết bị đo. Nguyên nhân gây ra do slàm việc
của mạch đo và sự không ổn định của phân tử trong mạch đo.
5) Sai schquan: Sai số do con người thực hiện, có những lỗi lầm khi đo như chọn sai phương
pháp đo, đọc kết quả sai , nội dung sai .
6) Sai số bên ngoài: Sai số do điều kiện bên ngoài tác động vào điều kiện đo lường
7) Sai số hệ thống: Sai số được duy trì kết quđo lường, khi sự đo lường được lập đi lập lại trong
cùng một điều kiện làm việc. Sai số này thđo dụng cụ đo, do việc định cho cầu thang đo,
do ảnh hưởng của môi trường như: Nhiệt độ, độ ẩm, từ trường hoặc điện trường nhiễu.
8) Sai sngẫu nhiên: Sai số này hoàn toàn khác hẳn sai số hthống khi sự đo lường được lập đi
lập lại thì trị số sai số này lại khác nhau. Muốn tính toán sai số ngẫu nhiên này thì phải ng đến
lý thuyết xác suất và thống kê
Câu 9: Trình bày đặc tính cơ bản của thiết bị đo: Ngưỡng nhạy, sai số tương đối, sai số thiết bị,
cấp chính xác?
Ngưỡng nhạy : Khi giảm X mà Y cũng giảm theo, nhưng với ΔX 𝜀
𝑥
khi đó không thể phân biệt
đưc ΔY thì 𝜀
𝑥
gọi là ngưỡng nhạy của thiết bị đo. Hay có thể hiểu là giá trị thay dổi nhỏ nht
đầu vào mà ta có thể nhận biết được sự thay đổi ở đầu ra.
Sai số tương đối 𝛄
𝐗
: Là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị thực tính bằng phần trăm: ΔX
γ
X
=
|
𝑋
|.100%
ΔX
Vì X ~ 𝑋
�ℎ
nên ta có thể có : γ
X
= |
𝑋
|.100%
Sai số tương đối đặc trưng cho chất lượng của phép đo.
Sai số do thiết bị : Do sự không chính xác của thiết bị đo . Nguyên nhân gây ra do sự làm việc
của mạch đo và sự không ổn định của phân tử trong mạch đo.
Cấp chính xác: Cấp chính xác của thiết bị nói chung là đơn vị nhnhất được thể hiển trên thiết
bị đongười sử dụng quan sát được trực tiếp hay gián tiếp. Các cấp chính xác khác nhau
bản ở độ lớn. Cấp chính xác của thiết bị đo được quyết định bởi độ ổn định của kết quả đo, nó
lOMoARcPSD| 59455093
sai số lớn nhất thể trong 1 lần đo. Ảnh ởng đến kết quả đo: tạo ra 1 kết quả gần đúng
với kết quả thực, tạo ra 1 lượng sai số dự trữ delta.
Định nghĩa khác: Để đánh giá độ chính xác của một dụng cụ đo , người ta quy định ra cấp chính
xác. Cấp chính xác của dụng cụ đo là giá trị sai số cực đại mà dụng cụ đo mắc phải . Người ta
qui ước cấp chính xác của dụng cụ đo đúng bằng sai số tương đối qui đổi của dụng cụ đo được
nhà nước qui định cụ thể:
X
max
X
qd
(%) = 100%
X
max
Cấp chính xác của dụng cụ là trị số lớn nhất cho phép tính theo phần trăm của sai số cơ bản so
với trị số lớn nhất thang đo
3. Nguyên tắc thành lập thiết bị đo
4. Khác
Câu 17: Hãy nêu đặc trưng của kỹ thuật đo lường. Đặc trưng nào thể hiện rằng phép đo chịu
ảnh hưởng của môi trường?
Mục đích của quá trình đo lường m được kết quđo lường A
X
, tuy nhiên đẻ kết quđo lường
A
X
thỏa mãn các yêu cầu đặt để có thể sử dụng được đòi hỏi phải nằm vững các đặc trưng của
quá trình đo lường. Các đặc trưng của kĩ thuật đo lường gồm:
lOMoARcPSD| 59455093
- Đại lượng cần đo. - Kết quả đo.
- Điều kiện đo. - Thiết bị đo.
- Đơn vị đo. - Phương pháp đo.
- Người quan sát hoặc các thiết bị thu nhận kết quả đo.
Phép đo chịu ảnh hưởng của môi trường thể hin điều kiện đo:
Đại lượng đo chu ảnh ởng quyết định của i trường sinh ra , ngoài ra kết quả đo phụ
thuộc chặt chẽ vào môi trường khi thực hiện phép đo, các điều kiện môi trường bên ngoài như:
nhiệt độ, độ ẩm của không khí, từ trường bên ngoài…ảnh hưởng rất lớn đến kết quả đo.
Để kết quả đo đạt yêu cầu thì phải thực hiện phép đo trong một điều kiện xác định, thường phép
đo đạt kết quả theo yêu cầu nếu được thực hiện trong điều kiện chuẩn điều kiện được qui
định theo tiêu chuẩn quốc gia hoặc theo qui định nhà sản xuất thiết bị đo. Khi thực hiện phép
đo luôn cần phải xác định điều kiện đo để có phương pháp đo phù hợp.
Câu 1: Nêu khái niệm ngưỡng nhạy, sai số phụ, đặc tính công suất, cho ví dụ minh họa?
Ngưỡng nhạy: Khi giảm X (đại lượng vào) Y ại lượng ra của thiết bị đo) cũng giảm theo
nhưng với ∆X 𝜀
𝑋
khi đó không thể phân biệt được ∆Y, 𝜀
𝑋
được gọi là ngưỡng nhạy của thiết bị
đo.
Ngưỡng nhạy của thiết bị đo là giá trị đo thấp nhất mà dụng cụ có thể phân biệt được: 𝜀
𝑋
𝜀
𝑌
Đối với dụng cụ đo tương tự, X được xác định bằng kim chỉ ththì 𝜀
𝑋
là phần lẻ khoảng chia có
thể đọc được (thông thường có thể chọn là 1/5 thang chia độ).
Đối với dụng cụ số 𝜀
𝑋
=
𝑋
𝑛
⁄𝑁
𝑛
là ngưỡng của ADC hay là giá trị một LSB của bộ mã hoá (Lowest
Significating Bit) tức giá trị một lượng tử đo.
Sai số phụ: sai số gây ra do phương pháp đo không chính xác hoặc do nhân người sử dụng
dụng cụ gây ra . Sai số này sẽ tăng lên khi điều kiện đo lường bắt đầu từ trị số chuẩn
Đặc tính công suất: 2 loại công suất đó là công suất phản kháng công suất tiêu thụ. Đối
với thiết bị đo thì đặc tính công suất thể hin chỗ công suất tiêu thụ. Công suất tiêu thụ đưc
định nghĩa phần năng lượng ma thiết bị đo chiếm dụng của đối tượng đo nhưng không thể
hiện ra kết quả.
Câu 2: Nêu đặc điểm của mô hình đo biến đổi thẳng, so sánh?
Phương pháp đo kiểu biến đổi thẳng: Phương pháp này có cấu trúc theo kiểu biến đổi thẳng ,
không có khâu phản hồi.
lOMoARcPSD| 59455093
Đại lượng cần đo X được đưa qua các khâu biến đổi và chuyển thành con số n
X
, đồng thời đơn
vị của đại lượng đo X
o
cũng được chuyển đổi thành N
o
, sau đó các đại lượng này được so sánh
N
X
với nhau (thông qua bộ so sánh SS). Quá trình được thực hiện bằng một phép chia . Kết
N
0
N
X
quả đo được thể bằng biểu thức: X = X
o
N
0
Từ đồ trên , ta thấy quá trình đo quá trình biến đổi thẳng . Thiết bị đo sử dụng trong cấu
trúc trên gọi thiết bị biến đổi thẳng.Dụng cụ đo biến đổi thẳng thường sai số tương đối
lớn vì tín hiệu qua các khâu biến đổi sẽ có sai số bằng tổng sai số của các khâu, vì vậy dụng cụ
đo loại này thường được sử dụng khi độ chính xác yêu cầu của phép đo không cao lắm.
Phương pháp đo kiểu so sánh: đồ mạch cấu trúc mạchng vì có khâu phản hồi D/A .
Tín hiệu cần đo x được so sánh với một tín hiệu X
k
tỷ lệ với đại lượng mẫu X
o
. Qua bộ so sánh ,
ta có X – X
k
= X
Tùy theo cách thức so sánh mà ta có so sánh cân bằng , so sánh không cân bằng , so sánh đồng
thời hay so sánh không đồng thời
Phương pháp so sánh còn có tên gọi khác là phương pháp tương quan . Khi dùng phương pháp
này thiết bị đo được dùng để so sánh đại lượng đo đại lượng mẫu , sau đó ssuy ra đại lượng
đo. Tuy nhiên , phương pháp này đại lượng mẫu cần phải có trị số chính xác cao. phương pháp
này thđạt đến độ chính xác khá cao nếu đại lượng mẫu thiết bị chthđộ chính xác
cao tuy nhiên quá trình đo thực hiện không được nhanh chóng và thao tác tương đối phức tạp
Câu 10: Định nghĩa của đo lường?
Định nghĩa 1: Đo lường là quá trình so sánh, định lượng giữa đại lượng chưa biết (đại lượng đo)
với đại lượng đã được chuẩn hóa (đại lượng mẫu hoặc đại lượng chuẩn).
Định nghĩa 2: Đo lường một quá trình đánh giá định lượng đối tượng cần đo để kết quả
bằng số so với đơn vị. Với định nghĩa trên thì đo lường là quá trình thực hiện ba thao tác chính:
Biến đổi tín hiệu tin tức. - So sánh với đơn vị đo hoặc so sánh với mẫu trong quá trình đo
/
SS
A
/
D
CT
D
/
A
lOMoARcPSD| 59455093
ờng. - Chuyển đơn vị, mã hoá để có kết quả bằng số so với đơn vị. Căn cứ vào việc thực hiện
các thao tác này ta có các phương pháp và hệ thống đo khác nhau.
Định nghĩa 3: Theo pháp lệnh “ĐO LƯỜNG” của nhà nước CHXHCN Việt Nam:
Chương 1 – Điều 1: Đo lường là việc xác định giá trị của đại lượng cần đo.
Chính xác hơn: Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng của một đại lượng cần đo để có
kết quả bằng số đo với đơn vị đo.
Ví dụ: Đo điện áp: U=135 ± 0,5V.
Tức là điện áp đo được là 135 đơn vị điện áp tính bằng Volt, với sai số là 0,5V
Câu 15: Tín hiệu đo thể hiện như thế nào ở phần dạng tín hiệu?
Tín hiệu đo: Tín hiệu đo là loại tín hiệu mang đặc tính thông tin về đối tượng đo, thông qua cá
thông số đặc trưng của tín hiệu. Tín hiệu đo bao gồm 2 phần:
Phn đại lượng: Mang thông tin về giá trị của đối tượng đo. VD: 10A, 220V,
Phần dạng tín hiệu: Mang thông tin về sự thay đổi tín hiệu đo.
Câu 16: Nêu các đặc tính SV thấy cần lưu ý khi chọn ADC?
Các bộ biến đổi ADC:
Chuyển đổi gián tiếp: tích phân 2 sườn dc u(t) => Time Interval/f/T => code Chậm, rẻ tin
($s), độ phân ly chính xác cao Dùng cho đo lường, thu thập số liệu trong công nghiệp...
không cần nhanh, loại được nhiễu
Chuyển đổi trực tiếp: u(t) => code – Nhanh, độ phân ly thấp hơn [đắt tiền], dùng để thu thập và
xử lý tín hiệu biến thiên nhanh - Chuyển đổi kiểu xấp xỉ liên tiếp:10k..10MSps
Chuyển đổi song song: 10M..500 MSps
Tích phân 2 sườn dốc - Dual Slope Integration ADC:
Đặc điểm:
Chậm, hàng chục..hàng trăm ms - converssion time
Loại bỏ được nhiễu lưới công nghiệp (50/60 Hz)
Rẻ, độ phân li cao, độ chính xác cao, nếu Internal Ref clock thì đắt hơn => Dùng đđo
ờng, thu thập số liệu trong công nghiệp
lOMoARcPSD| 59455093
Đo điện
Câu 38: Tìm hiểu sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý các loại sơ đồ điện đã học: đo điện áp, dòng
điện, công suất, các thông số mạch điện?
lOMoARcPSD| 59455093
1. Đo điện áp
Câu 28: Nêu phương pháp đo điện áp bằng phương pháp số? Tại sao thiết bị số lại được sử
dụng ngày càng phổ biến?
Phụ thuộc các bộ chuyển đổi A/D, thường gặp các vônmét chỉ thị số sau:
Vônmét số chuyển đổi thời gian
Vônmét số chuyển đổi tần số
Vônmét số chuyển đổi trực tiếp (chuyển đổi bù)
Tham khảo thêm giáo trình thầy Huy phần 9.4, thực ra mình cũng không hiểu ý đề bài lắm.
Nếu nêu cụ thể từng phương pháp đo thì sẽ rất dài
Các thiết bị số lại được sử dụng ngày càng phbiến vì độ chính xác cao + nhanh + gọn + lẹ, dễ
dàng sử dụng,… (Đoạn này chém bừa :3)
Câu 39: Cấu tạo, sơ đồ nguyên lý vôn mét số. Trình bày nguyên lý hoạt động?
lOMoARcPSD| 59455093
lOMoARcPSD| 59455093
Câu 40: Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động một loại vonmet cụ thể. So sánh ưu
nhược điểm với các loại khác?
lOMoARcPSD| 59455093
lOMoARcPSD| 59455093
lOMoARcPSD| 59455093
Câu 19: Người ta thường mở rộng thang đo của ampemet và volt met bằng linh kiện nào? Yêu
cầu của linh kiện này là gì?
Sun: là một điện trở mắc song song với cơ cấu chỉ thị.
Dùng sun hsố chia dòng khác nhau: muốn dùng
sun với hệ số chia dòng khác nhau có thể dùng sun với
nhiều cấp khác nhau. Hình thức này thường được ứng
dụng để mở rộng thang đo của ampemét và volt met.
Yêu cầu: Có thể cho dòng điện lớn đi qua shunt mà không làm
hỏng nó.
Trong công nghiệp sun được làm bằng vật liệu có điện
trở không phụ thuộc nhiệt độ như manganin. Thường
sun được chế tạo với dòng từ vài mA đến 104 A; điện áp sun cỡ 60, 75, 100, 150 và 300mV. 2.
Đo dòng điện
lOMoARcPSD| 59455093
Câu 41: Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động một loại ampemet cụ thể. So sánh ưu
nhược điểm với các loại khác?

Preview text:

lOMoAR cPSD| 59455093
Cơ sở lý thuyết kỹ thuật đo lường .............................................................................................................. 3
Câu 33: Có thể đo một đại lượng bất kỳ được không? Tại sao? ............................................................. 3
1. .................................................................................................................. Các cách thực nghiệm phép đo
..................................................................................................................................................................... 4
Câu 34. Phân loại các cách thực nghiệm phép đo, nêu phạm vi ứng dụng từng loại? ..........................4
Câu 14: Trình bày phân loại phép đo? Hãy lấy ví dụ cho thấy sự khác nhau giữa các loại phép đo này?
....................................................................................................................................................................4
2. ........................................................................................................................................................... Sai số
..................................................................................................................................................................... 5
Câu 26: Hãy phân biệt khái niệm sai số tương đối và cấp chính xác? Cho ví dụ minh họa? .................5
Câu 4: Nêu khái niệm độ nhạy, độ phân giải, độ tác động nhanh của TBĐ, cho ví dụ minh họa? .......6
Câu 21: Có mấy loại sai số cơ bản? Nêu khái niệm của các loại sai số này?............................................7
Câu 9: Trình bày đặc tính cơ bản của thiết bị đo: Ngưỡng nhạy, sai số tương đối, sai số thiết bị, cấp chính xác?
..........................................................................................................................................................8
3. ................................................................................................................ Nguyên tắc thành lập thiết bị đo
..................................................................................................................................................................... 9
4. ............................................................................................................................................................. Khác
..................................................................................................................................................................... 9
Câu 17: Hãy nêu đặc trưng của kỹ thuật đo lường. Đặc trưng nào thể hiện rằng phép đo chịu ảnh
hưởng của môi trường? ..................................................................................................................................9
Câu 1: Nêu khái niệm ngưỡng nhạy, sai số phụ, đặc tính công suất, cho ví dụ minh họa? ............... 10
Câu 2: Nêu đặc điểm của mô hình đo biến đổi thẳng, so sánh? ............................................................ 10
Câu 10: Định nghĩa của đo lường?.............................................................................................................. 11
Câu 15: Tín hiệu đo thể hiện như thế nào ở phần dạng tín hiệu? .......................................................... 11
Câu 16: Nêu các đặc tính SV thấy cần lưu ý khi chọn ADC? .................................................................... 11
Đo điện ..................................................................................................................................................... 13
Câu 38: Tìm hiểu sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý các loại sơ đồ điện đã học: đo điện áp, dòng điện, công
suất, các thông số mạch điện? .............................................................................................................. 13
1. Đo điện áp ...................................................................................................................................... 14
Câu 28: Nêu phương pháp đo điện áp bằng phương pháp số? Tại sao thiết bị số lại được sử dụng
ngày càng phổ biến? .................................................................................................................................... 14
Câu 39: Cấu tạo, sơ đồ nguyên lý vôn mét số. Trình bày nguyên lý hoạt động? ................................. 14 lOMoAR cPSD| 59455093
Câu 19: Người ta thường mở rộng thang đo của ampemet và volt met bằng linh kiện nào? Yêu cầu
của linh kiện này là gì? ................................................................................................................................. 19
2. Đo dòng điện ................................................................................................................................ 19
Câu 41: Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động một loại ampemet cụ thể. So sánh ưu nhược điểm
với các loại khác? ........................................................................................................................................... 20
Câu 22: Nêu phương pháp đo dòng điện xoay chiều lớn bằng biến dòng xoay chiều. Cần lưu ý gì
khi sử dụng biến dòng? ............................................................................................................................... 27
Câu 13: Nêu nguyên lý cảm biến Hall, cách ứng dụng để đo dòng điện? ............................................ 28
3. Đo công suất và năng lượng ....................................................................................................... 29
Câu 42: Nêu phương pháp tử cơ bản của thiết bị đo công suất và năng lượng. Trình bày cấu tạo
nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm một loại oát mét? ................................................................... 29
Câu 43 Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động công tơ cảm ứng. Nêu các bước kiểm tra công tơ?
......................................................................................................................................................................... 35
Câu 23: Trình bày nguyên lý làm việc và cấu tạo của công tơ số? Tại sao công tơ số lại được sử
dụng ngày cằng phổ biến? .......................................................................................................................... 38
Câu 31: Hãy vẽ sơ đồ đo công suất hiệu dụng xoay chiều 1 pha sử dụng 1 kiểu Watmet mà em biết
với giả thiết Uđm Watmet = Uđo và Iđm Watmet = 110.Iđo Hãy phân tích sơ đồ?.............................................. 39
Câu 29: Hãy vẽ sơ đồ đo công suất hiệu dụng xoay chiều 1 pha sử dụng 1 kiểu Watmet mà em biết
với giả thiết Uđm Watmet = 160Uđo và Iđm Watmet = Iđo Hãy phân tích sơ đồ? .............................................. 40
4. Đo các thông số mạch điện ......................................................................................................... 41
Câu 42: Vẽ một mạch ôm mét khi sử dụng dụng cụ điện tử tương tự. Thảo luận thang đo ôm mét
đó?................................................................................................................................................................... 41
Câu 33: Đối tượng chính gây sai số cho điện trở là gì? Phân tích ảnh hưởng của đối tượng này lên
điện trở và cho quá trình đo? ...................................................................................................................... 43
Câu 12: Vẽ cấu tạo và nêu nguyên lý của chuyển đổi điện dung để đo di chuyển góc 0-180o? ....... 43
5. Cơ cấu chỉ thỉ ................................................................................................................................ 44
Câu 35: Lập phương trình momen và thang đo cho dụng cụ từ điện nam châm vĩnh cửu. Thang đo
này là phi tuyến hay tuyến tính, chứng minh? .......................................................................................... 44
Câu 36: Lập phương trình momen và thang đo cho thiết bị đo điện động. Thang đo này là phi
tuyến hay tuyến tính, chứng minh? ............................................................................................................ 45
Câu 37: Lập phương trình momen và thang đo cho thiết bị đo điện từ. Thang đo này là phi tuyến
hay tuyến tính, chứng minh? ....................................................................................................................... 47
Câu 6: Phương pháp tuyến tính hóa thang đo trong cơ cấu ch thị điện động? .................................. 48 lOMoAR cPSD| 59455093
Câu 20: Trình bày nguyên nhân gây ra momen quay trong cơ cấu đo điện động một khung dây khi cho
dòng điện một chiều /xoay chiều vào các cuộn dây. Viết phương trình đặc tính của cơ cấu? .. 49
Đo không điện ......................................................................................................................................... 52
1. Đo nhiệt độ ................................................................................................................................... 52
Câu 3:Tại sao phải bù sai số nhiệt độ cho pp đo dùng cặp nhiệt ngẫu. Nếu 1 pp bù? ...................... 52
Câu 5: Tại sao phải bủ sai số nhiệt độ cho pp đo sử dụng tenzo. Nêu cách bù sai số này? .............. 52
Câu 8: Trình bày cách khắc phục sai số đo nhiệt độ đầu tự do khác không, khi đo nhiệt độ dùng
chuyển đổi cặp nhiệt điện? .......................................................................................................................... 53
Câu 24: Nêu phương pháp đo nhiệt độ bằng nhiệt điện trở. Tại sao nhiệt điện trở lại được nối với
thiết bị đo bằng 3 dây dẫn (điện trở 3 dây)? ............................................................................................. 54
Câu 27: Các yếu tố ảnh hưởng tới thiết kế mạch đo của cặp nhiệt điện? Cách loại trừ? .................... 54
Câu 30: Nêu phương pháp đo nhiệt độ bằng nhiệt điện trở. Tại sao nhiệt điện trở lại có loại 2 dây,
3 dây và 4 dây dẫn? ...................................................................................................................................... 55
2. Đo lực ............................................................................................................................................ 55
Câu 7: Trình bày hiệu ứng điện áp thuận và ứng dụng? ......................................................................... 55
Câu 11: Vẽ 1 mạch đo của chuyển đổi điện trở lực căng. Tính toán mối quan hệ giữa đại lượng vào
và ra của mạch? ............................................................................................................................................. 56
Câu 25: Nêu phương pháp đo lực bằng điện trở lực căng. Một loadcell có thông số: tải trọng định mức
là 500Kg, độ nhạy là 2,5mV/V, điện áp cấp cho cầu là 5V. Khi có tải trọng 352Kg thì điện áp
đầu ra của cầu là? .......................................................................................................................................... 56
Cơ sở lý thuyết kỹ thuật đo lường
Câu 33: Có thể đo một đại lượng bất kỳ được không? Tại sao? lOMoAR cPSD| 59455093
1. Các cách thực nghiệm phép đo
Câu 34. Phân loại các cách thực nghiệm phép đo, nêu phạm vi ứng dụng từng loại? 2.1. Đo trực tiếp:
+ Là cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một phép đo duy nhất.
+ Cách đo này cho kết quả ngay. Dụng cụ đo được sử dụng thường tương ứng với đại lượng đo.
+ Ví dụ: đo điện áp dùng vôn-mét chẳng hạn trên mặt vôn mép đã khắc sẵn độ bằng vôn.
Thực tế đa số các phép đo đều sử dụng cách đo trực tiếp này 2.2. Đo gián tiếp:
+ Là cách đo mà kết quả suy ra từ sự phối hợp kết quả của nhiều phép đo dùng cách đo trực tiếp
+ Ví dụ: để đo điện trở ta có thể sử dụng định luật Ôm r = u/i điều này hay được sử dụng khi
phải đo điện trở của một phụ tải đang làm việc ta cần đo điện áp và dòng điện bằng cách đo
trực tiếp sau đó tính ra điện trở
+ Cách đo gián tiếp thường mắc phải sai số lớn là tổng các sai số của các phép đo trực tiếp 2.3. Đo hợp bội
+ Là cách đo gần giống đo gián tiếp nhưng số lượng phép đo theo cách trực tiếp nhiều hơn và
kết quả đo nhận được thường phải thông qua giải một phương trình hay hệ phương trình mà
các thông số đã biết chính là các số liệu đo được. + Ví dụ: lOMoAR cPSD| 59455093 2.4. Đo thống kê
+ Đo nhiều lần sau đó lấy giá trị trung bình
+ Cách đo này đặc biệt hữu hiệu khi tín hiệu đo là ngẫu nhiên hoặc khi kiểm tra độ chính xác của dụng cụ đo
Câu 14: Trình bày phân loại phép đo? Hãy lấy ví dụ cho thấy sự khác nhau giữa các loại phép đo này?
Tùy thuộc vào đối tượng đo, điều kiện đo và độ chính xác yêu cầu của phép đo mà người quan
sát phải biết chọn các phương pháp đo khác nhau để thực hiện tốt quá trình đo lường.
Đo trực tiếp: Là cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một phép đo duy nhất. Phương
pháp đo lường trực tiếp này cho kết quả nhanh chóng chính xác, tuy nhiên không phải bất kỳ
đại lượng nào cũng có thể dùng phương pháp đo lường trực tiếp được vì không có được những
thiết bị có thể cho biết ngay kết quả đo của đại lượng đo đươc.
VD: Trong mạch đo chỉ có volt kế và ampere kế, ta không thể dùng phương pháp đo lường trực
tiếp để đo công suất được mà phải sử dụng phương pháp đo gián tiếp
Đo gián tiếp: Là cách đo mà kêt quả được suy ra từ sự phối hợp kết quả của nhiều phép đo
dùng cách đo trực tiếp.
VD: Công suất có sự tương quan với điện áp và dòng điện cho nên dùng volt kế hoặc ampe kế
để đo công suất bằng phương pháp gián tiếp. Hay muốn đo điện trở của phụ tải, ta có thể đo
điện áp và dòng điện, từ đó suy ra điện trở cần đo
Đo hợp bộ: Là cách đo gần giống như phép đo gián tiếp nhưng số lượng phép đo theo phép
đo trực tiếp nhiều hơn và kết quả đo nhận được thường phải thông qua giải một phương trình
hay một hệ phương trình mà các thông số đã biết chính là các số liệu đo được.
Đo thống kê: Để đảm bảo độ chính xác của phép đo nhiều khi người ta phải sử dụng phép đo
thống kê. Tức là phải đo nhiều lần sau đó lấy giá trị trung bình. 2. Sai số
Câu 26: Hãy phân biệt khái niệm sai số tương đối và cấp chính xác? Cho ví dụ minh họa? lOMoAR cPSD| 59455093
Câu 4: Nêu khái niệm độ nhạy, độ phân giải, độ tác động nhanh của TBĐ, cho ví dụ minh họa? dY
Độ nhạy: Độ nhạy của dụng cụ đo được xác định theo biểu thức sau: S = = f(x) dX Trong
đó Y là đại lượng ra ( hiển thị ) và X là đại lượng vào. lOMoAR cPSD| 59455093 1
Đại lượng: C = được gọi là hằng số của dụng cụ đo. S
Nói cách khác, độ nhạy biểu thị quan hệ góc lệch phần động khi có dòng điện tác động lên cơ
cầu đo. Đó chính là dòng điện nhỏ nhất có khả năng làm lệch kim chỉ thị. Độ nhạy thực tế, được
biểu diễn theo tỉ số / V. Đồng hồ càng nhạy thì tỉ số này càng lớn.
Đây là 1 tiêu chuẩn quan trọng có tác dụng quyết định cấu trúc của mạch đo để đảm bảo cho
phép đo có thể đo được những biến động nhỏ của đại lượng đo. Yêu cầu về độ nhạy của chuyển
đổi đối với đại lượng đo càng lớn càng tốt, tuy nhiên bên cạnh đó cũng yêu cầu độ nhạy của
chuyển đổi với nhiễu phải thấp để hạn chế thấp ảnh hưởng của nhiễu lên kết quả đo.
Độ phân giải (Hay còn gọi là khả năng phân ly): Do ngưỡng độ nhạy của các thiết bị đo khác
nhau nên nó chưa đặc trưng cho tính nhạy của thiết bị. Do vậy phải xem xét tới quan hệ ngưỡng
độ nhạy và thang đo của thiết bị. Thang đo (D) là khoảng giá trị nhỏ nhất tới giá trị lớn nhất tuân
theo phương pháp đo của thiết bị D = Xmax – Xmin.
Từ đó đưa ra khái niệm về khả năng phân ly của thiết bị: R = 𝐷⁄𝜀 = 𝑋𝑚𝑎𝑥 − 𝑋 𝜀 𝑚𝑖𝑛
Như vậy, khả năng phân ly sẽ là sự thay đổi nhỏ nhất ở các giá trị đo được (giá trị khác 0) mà
một thiết bị có thể đáp ứng để cho 1 số xác định.
VD: Một Ammeter có 100 vạch chia, đối với thang đo từ 0-1mA  Độ phân giải sẽ là R = 10- 3/100 = 10-5
Độ tác động nhanh: Khi tín hiệu đo X tác động vào chuyển đổi ĐLSC thường phải có quá trình
quá độ (tương ứng với một khoảng thời gian τqđ) mới có tín hiệu ra Y tương ứng ở đầu ra. Quá
trình này có thể nhanh hay chậm phụ thuộc vào dạng chuyển đổi. Đặc tính này gọi là độ tác
động nhanh
: nếu độ tác động nhanh chậm tức là phản ứng của tín hiệu ra của chuyển đổi trễ
so với sự thay đổi của tín hiệu vào, như vậy thiết bị đo có thể không đáp ứng được yêu cầu về
tính năng thời gian thực. Khi lựa chọn chuyển đổi phải lưu ý độ tác động nhanh của nó phải phù
hợp với tốc độ thay đổi của đại lượng cần đo hoặc phải tính toán để bù lại ảnh hưởng do sự
chênh lệch đó gây ra. Độ tác động nhanh của chuyển đổi có ảnh hưởng đến sai số của phép đo
và tốc độ của phép đo.
Câu 21: Có mấy loại sai số cơ bản? Nêu khái niệm của các loại sai số này?
Sai số của phép đo có thể phân loại theo cách thể hiện bằng số, theo nguồn gây ra sai số hoặc
theo qui luật xuất hiện của sai số. Tiêu chí phân loại
Theo cách thể hiện Theo nguồn gây sai Theo quy luatah bằng số số xuất hiện của sai số Loại sai số Sai số tuyệt đối
Sai số phương pháp Sai số hệ thống Sai số tương đối Sai số thiết bị Sai số ngẫu nhiên Sai số chủ quan Sai số bên ngoài Trong đó: lOMoAR cPSD| 59455093
1) Sai số tuyệt đối ∆X: là hiệu giữa đại lượng đo X và giá trị thực Xth: ∆X = X – Xth
2) Sai số tương đối 𝜸𝒙: là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị thực tính bằng phần trăm: ΔX 𝛾𝑥 = |X th|.100%
3) Sai số phương pháp: do cách thức tiến hành đo lường tạo ra, hoặc do những khái niệm toán
học về thông số đo lường cần giải quyết, sai số này có thể khắc phục được bằng cách tiến hành
nhiều phương pháp khác nhau.
4) Sai số do thiết bị: Do sự không chính xác của thiết bị đo. Nguyên nhân gây ra do sự làm việc
của mạch đo và sự không ổn định của phân tử trong mạch đo.
5) Sai số chủ quan: Sai số do con người thực hiện, có những lỗi lầm khi đo như chọn sai phương
pháp đo, đọc kết quả sai , nội dung sai .
6) Sai số bên ngoài: Sai số do điều kiện bên ngoài tác động vào điều kiện đo lường
7) Sai số hệ thống: Sai số được duy trì ở kết quả đo lường, khi sự đo lường được lập đi lập lại trong
cùng một điều kiện làm việc. Sai số này có thể đo dụng cụ đo, do việc định cho cầu thang đo,
do ảnh hưởng của môi trường như: Nhiệt độ, độ ẩm, từ trường hoặc điện trường nhiễu.
8) Sai số ngẫu nhiên: Sai số này hoàn toàn khác hẳn sai số hệ thống khi sự đo lường được lập đi
lập lại thì trị số sai số này lại khác nhau. Muốn tính toán sai số ngẫu nhiên này thì phải dùng đến
lý thuyết xác suất và thống kê
Câu 9: Trình bày đặc tính cơ bản của thiết bị đo: Ngưỡng nhạy, sai số tương đối, sai số thiết bị, cấp chính xác?
Ngưỡng nhạy : Khi giảm X mà Y cũng giảm theo, nhưng với ΔX ≤ 𝜀𝑥 khi đó không thể phân biệt
được ΔY thì 𝜀𝑥 gọi là ngưỡng nhạy của thiết bị đo. Hay có thể hiểu là giá trị thay dổi nhỏ nhất ở
đầu vào mà ta có thể nhận biết được sự thay đổi ở đầu ra.
Sai số tương đối 𝛄𝐗 : Là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị thực tính bằng phần trăm: ΔX γX = | 𝑋 �ℎ |.100% ΔX
Vì X ~ 𝑋�ℎ nên ta có thể có : γX = | 𝑋 |.100%
 Sai số tương đối đặc trưng cho chất lượng của phép đo.
Sai số do thiết bị : Do sự không chính xác của thiết bị đo . Nguyên nhân gây ra do sự làm việc
của mạch đo và sự không ổn định của phân tử trong mạch đo.
Cấp chính xác: Cấp chính xác của thiết bị nói chung là đơn vị nhỏ nhất được thể hiển trên thiết
bị đo mà người sử dụng quan sát được trực tiếp hay gián tiếp. Các cấp chính xác khác nhau cơ
bản ở độ lớn. Cấp chính xác của thiết bị đo được quyết định bởi độ ổn định của kết quả đo, nó lOMoAR cPSD| 59455093
là sai số lớn nhất có thể có trong 1 lần đo. Ảnh hưởng đến kết quả đo: tạo ra 1 kết quả gần đúng
với kết quả thực, tạo ra 1 lượng sai số dự trữ delta.
Định nghĩa khác: Để đánh giá độ chính xác của một dụng cụ đo , người ta quy định ra cấp chính
xác. Cấp chính xác của dụng cụ đo là giá trị sai số cực đại mà dụng cụ đo mắc phải . Người ta
qui ước cấp chính xác của dụng cụ đo đúng bằng sai số tương đối qui đổi của dụng cụ đo được
nhà nước qui định cụ thể: Xmax Xqd (%) = 100% Xmax
Cấp chính xác của dụng cụ là trị số lớn nhất cho phép tính theo phần trăm của sai số cơ bản so
với trị số lớn nhất thang đo
3. Nguyên tắc thành lập thiết bị đo 4. Khác
Câu 17: Hãy nêu đặc trưng của kỹ thuật đo lường. Đặc trưng nào thể hiện rằng phép đo chịu
ảnh hưởng của môi trường?
Mục đích của quá trình đo lường là tìm được kết quả đo lường AX, tuy nhiên đẻ kết quả đo lường
AX thỏa mãn các yêu cầu đặt để có thể sử dụng được đòi hỏi phải nằm vững các đặc trưng của
quá trình đo lường. Các đặc trưng của kĩ thuật đo lường gồm: lOMoAR cPSD| 59455093
- Đại lượng cần đo. - Kết quả đo.
- Điều kiện đo. - Thiết bị đo.
- Đơn vị đo. - Phương pháp đo.
- Người quan sát hoặc các thiết bị thu nhận kết quả đo.
Phép đo chịu ảnh hưởng của môi trường thể hiện ở điều kiện đo:
• Đại lượng đo chịu ảnh hưởng quyết định của môi trường sinh ra nó, ngoài ra kết quả đo phụ
thuộc chặt chẽ vào môi trường khi thực hiện phép đo, các điều kiện môi trường bên ngoài như:
nhiệt độ, độ ẩm của không khí, từ trường bên ngoài…ảnh hưởng rất lớn đến kết quả đo.
• Để kết quả đo đạt yêu cầu thì phải thực hiện phép đo trong một điều kiện xác định, thường phép
đo đạt kết quả theo yêu cầu nếu được thực hiện trong điều kiện chuẩn là điều kiện được qui
định theo tiêu chuẩn quốc gia hoặc theo qui định nhà sản xuất thiết bị đo. Khi thực hiện phép
đo luôn cần phải xác định điều kiện đo để có phương pháp đo phù hợp.
Câu 1: Nêu khái niệm ngưỡng nhạy, sai số phụ, đặc tính công suất, cho ví dụ minh họa?
Ngưỡng nhạy: Khi giảm X (đại lượng vào) mà Y (đại lượng ra của thiết bị đo) cũng giảm theo
nhưng với ∆X ≤ 𝜀𝑋 khi đó không thể phân biệt được ∆Y, 𝜀𝑋 được gọi là ngưỡng nhạy của thiết bị đo.
• Ngưỡng nhạy của thiết bị đo là giá trị đo thấp nhất mà dụng cụ có thể phân biệt được: 𝜀𝑋 và 𝜀𝑌
• Đối với dụng cụ đo tương tự, X được xác định bằng kim chỉ thị thì 𝜀𝑋 là phần lẻ khoảng chia có
thể đọc được (thông thường có thể chọn là 1/5 thang chia độ).
• Đối với dụng cụ số 𝜀𝑋 =𝑋𝑛⁄𝑁𝑛là ngưỡng của ADC hay là giá trị một LSB của bộ mã hoá (Lowest
Significating Bit) tức giá trị một lượng tử đo.
Sai số phụ: Là sai số gây ra do phương pháp đo không chính xác hoặc do cá nhân người sử dụng
dụng cụ gây ra . Sai số này sẽ tăng lên khi điều kiện đo lường bắt đầu từ trị số chuẩn
Đặc tính công suất: Có 2 loại công suất đó là công suất phản kháng và công suất tiêu thụ. Đối
với thiết bị đo thì đặc tính công suất thể hiện ở chỗ công suất tiêu thụ. Công suất tiêu thụ được
định nghĩa là phần năng lượng ma thiết bị đo chiếm dụng của đối tượng đo nhưng không thể hiện ra kết quả.
Câu 2: Nêu đặc điểm của mô hình đo biến đổi thẳng, so sánh?
Phương pháp đo kiểu biến đổi thẳng: Phương pháp này có cấu trúc theo kiểu biến đổi thẳng ,
không có khâu phản hồi. lOMoAR cPSD| 59455093 /
Đại lượng cần đo X được đưa qua các khâu biến đổi và chuyển thành con số nX , đồng thời đơn
vị của đại lượng đo Xo cũng được chuyển đổi thành No , sau đó các đại lượng này được so sánh NX
với nhau (thông qua bộ so sánh SS). Quá trình được thực hiện bằng một phép chia . Kết N0 NX
quả đo được thể bằng biểu thức: X = Xo N0
Từ sơ đồ trên , ta thấy quá trình đo là quá trình biến đổi thẳng . Thiết bị đo sử dụng trong cấu
trúc trên gọi là thiết bị biến đổi thẳng.Dụng cụ đo biến đổi thẳng thường có sai số tương đối
lớn vì tín hiệu qua các khâu biến đổi sẽ có sai số bằng tổng sai số của các khâu, vì vậy dụng cụ
đo loại này thường được sử dụng khi độ chính xác yêu cầu của phép đo không cao lắm.
Phương pháp đo kiểu so sánh: Sơ đồ mạch có cấu trúc mạch vòng vì có khâu phản hồi D/A .
Tín hiệu cần đo x được so sánh với một tín hiệu Xk tỷ lệ với đại lượng mẫu Xo. Qua bộ so sánh , ta có X – Xk = X
Tùy theo cách thức so sánh mà ta có so sánh cân bằng , so sánh không cân bằng , so sánh đồng
thời hay so sánh không đồng thời SS A / D CT D / A
Phương pháp so sánh còn có tên gọi khác là phương pháp tương quan . Khi dùng phương pháp
này thiết bị đo được dùng để so sánh đại lượng đo và đại lượng mẫu , sau đó sẽ suy ra đại lượng
đo. Tuy nhiên , phương pháp này đại lượng mẫu cần phải có trị số chính xác cao. phương pháp
này có thể đạt đến độ chính xác khá cao nếu đại lượng mẫu và thiết bị chỉ thị có độ chính xác
cao tuy nhiên quá trình đo thực hiện không được nhanh chóng và thao tác tương đối phức tạp
Câu 10: Định nghĩa của đo lường?
Định nghĩa 1: Đo lường là quá trình so sánh, định lượng giữa đại lượng chưa biết (đại lượng đo)
với đại lượng đã được chuẩn hóa (đại lượng mẫu hoặc đại lượng chuẩn).
Định nghĩa 2: Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng đối tượng cần đo để có kết quả
bằng số so với đơn vị. Với định nghĩa trên thì đo lường là quá trình thực hiện ba thao tác chính:
Biến đổi tín hiệu và tin tức. - So sánh với đơn vị đo hoặc so sánh với mẫu trong quá trình đo lOMoAR cPSD| 59455093
lường. - Chuyển đơn vị, mã hoá để có kết quả bằng số so với đơn vị. Căn cứ vào việc thực hiện
các thao tác này ta có các phương pháp và hệ thống đo khác nhau.
Định nghĩa 3: Theo pháp lệnh “ĐO LƯỜNG” của nhà nước CHXHCN Việt Nam:
• Chương 1 – Điều 1: Đo lường là việc xác định giá trị của đại lượng cần đo.
• Chính xác hơn: Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng của một đại lượng cần đo để có
kết quả bằng số đo với đơn vị đo.
 Ví dụ: Đo điện áp: U=135 ± 0,5V.
 Tức là điện áp đo được là 135 đơn vị điện áp tính bằng Volt, với sai số là 0,5V
Câu 15: Tín hiệu đo thể hiện như thế nào ở phần dạng tín hiệu?
Tín hiệu đo: Tín hiệu đo là loại tín hiệu mang đặc tính thông tin về đối tượng đo, thông qua cá
thông số đặc trưng của tín hiệu. Tín hiệu đo bao gồm 2 phần:
Phần đại lượng: Mang thông tin về giá trị của đối tượng đo. VD: 10A, 220V, … 
Phần dạng tín hiệu: Mang thông tin về sự thay đổi tín hiệu đo.
Câu 16: Nêu các đặc tính SV thấy cần lưu ý khi chọn ADC? Các bộ biến đổi ADC:
• Chuyển đổi gián tiếp: tích phân 2 sườn dốc – u(t) => Time Interval/f/T => code – Chậm, rẻ tiền
($s), độ phân ly và chính xác cao – Dùng cho đo lường, thu thập số liệu trong công nghiệp..
không cần nhanh, loại được nhiễu
• Chuyển đổi trực tiếp: u(t) => code – Nhanh, độ phân ly thấp hơn [đắt tiền], dùng để thu thập và
xử lý tín hiệu biến thiên nhanh - Chuyển đổi kiểu xấp xỉ liên tiếp:10k..10MSps
• Chuyển đổi song song: 10M..500 MSps
Tích phân 2 sườn dốc - Dual Slope Integration ADC: – Đặc điểm:
• Chậm, hàng chục..hàng trăm ms - converssion time
• Loại bỏ được nhiễu lưới công nghiệp (50/60 Hz)
• Rẻ, độ phân li cao, độ chính xác cao, nếu Internal Ref và clock thì đắt hơn => Dùng để đo
lường, thu thập số liệu trong công nghiệp lOMoAR cPSD| 59455093 Đo điện
Câu 38: Tìm hiểu sơ đồ khối, sơ đồ nguyên lý các loại sơ đồ điện đã học: đo điện áp, dòng
điện, công suất, các thông số mạch điện? lOMoAR cPSD| 59455093 1. Đo điện áp
Câu 28: Nêu phương pháp đo điện áp bằng phương pháp số? Tại sao thiết bị số lại được sử
dụng ngày càng phổ biến?
Phụ thuộc các bộ chuyển đổi A/D, thường gặp các vônmét chỉ thị số sau:
• Vônmét số chuyển đổi thời gian
• Vônmét số chuyển đổi tần số
• Vônmét số chuyển đổi trực tiếp (chuyển đổi bù)
 Tham khảo thêm giáo trình thầy Huy phần 9.4, thực ra mình cũng không hiểu ý đề bài lắm.
Nếu nêu cụ thể từng phương pháp đo thì sẽ rất dài
Các thiết bị số lại được sử dụng ngày càng phổ biến vì độ chính xác cao + nhanh + gọn + lẹ, dễ
dàng sử dụng,… (Đoạn này chém bừa :3)
Câu 39: Cấu tạo, sơ đồ nguyên lý vôn mét số. Trình bày nguyên lý hoạt động? lOMoAR cPSD| 59455093 lOMoAR cPSD| 59455093
Câu 40: Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động một loại vonmet cụ thể. So sánh ưu
nhược điểm với các loại khác? lOMoAR cPSD| 59455093 lOMoAR cPSD| 59455093 lOMoAR cPSD| 59455093
Câu 19: Người ta thường mở rộng thang đo của ampemet và volt met bằng linh kiện nào? Yêu
cầu của linh kiện này là gì?
Sun: là một điện trở mắc song song với cơ cấu chỉ thị.
Dùng sun có hệ số chia dòng khác nhau: muốn dùng
sun với hệ số chia dòng khác nhau có thể dùng sun với
nhiều cấp khác nhau. Hình thức này thường được ứng
dụng để mở rộng thang đo của ampemét và volt met.
Yêu cầu: Có thể cho dòng điện lớn đi qua shunt mà không làm hỏng nó.
Trong công nghiệp sun được làm bằng vật liệu có điện
trở không phụ thuộc nhiệt độ như manganin. Thường
sun được chế tạo với dòng từ vài mA đến 104 A; điện áp sun cỡ 60, 75, 100, 150 và 300mV. 2. Đo dòng điện lOMoAR cPSD| 59455093
Câu 41: Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động một loại ampemet cụ thể. So sánh ưu
nhược điểm với các loại khác?