BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐO ĐIỆN TỬ

BÀI 1: Volt kế

Phần 1 : Volt kế DC.

Xác định nõi trở khung quay :

1. Phương pháp biến trở:a. Sơ đồ mạch thí nghiệm :

b. Bảng giá trị các lần đo :

Lần đo R1-Lêch toàn khung

R2-Lệch nửa khung Rm1=R2-2R1

Giá trị trỡ 13.68K 31.2k 3.84k

2. Phương pháp chia thế :a. Sơ đò mạch thí nghiệm :

b. Bảng giá trị các lần đo :

Đại Lượng E (mV) I(uA) Rm2

255 50 5.1k

3. Phương pháp điện trở Shunt :a. Sơ đồ mạch thí nghiệm :

b. Bảng các giá trị đo :

Biến trở R50k R100k Rm3

Giá trị 1.02k 11.3k 3.6k

4. Giá trị trung bình nội trở của khung quay từ các lần đo trên :

RmTB =4.18K=R1

5. Chọn điện trở phân tầm đo cho Volt kế :Tầm đo chung :

V1= ( R1 +Rm) Ifs V2=( R1+R2 +Rm) Ifs V2=( R1+R2 +R3+ Rm) Ifs

→ R1 , R2, R3.

Tầm đo độc lập

Rtd =VtdI fs – Rmtb R2=15.8K R3=95.8K R4=195.8K

Điện

Tầm đo

trở RS Trị số điện trở tương ứng các độ lệch

Sai số tương đối ε %( TB cộng)

25% 50% 75% 100%0-1V 15.8K E1 0.194 0.416 0.621 0.831 22.4+16 .8+17 .2+16 .9

4=18.325%

E2 0.25 0.5 0.75 1

0-5V 95.8K E1 1.05 2.1 3.2 4.2 16+16+14 .7+164

=15.675%

E2 1.25 2.5 3.75 5

0-10V 195.8K E1 2.36 4.83 7.21 9.65 5 .6+3 .4+3 .9+3 .54

=4.1%

E2 2.5 5 7.5 10

Phần 2 : Volt kế AC.Tính toán độ nhạy xoay chiều của khung quay Tính toán các giá trị điện trở tầm đo cho các tầm đo trị hệu dụng điện áp xoay chiều

5V 10V 20V ở mạch đo.Lắp ráp Volt kế xoay chiều chỉnh lưu bán kì như hình 4

Tính toán độ nhạy xoay chiều của khung quay Tính toán các giá trị điện trở tầm đo cho các tầm đo trị hệu dụng điện áp xoay chiều

5V 10V 20V ở mạch đo.Lắp ráp Volt kế xoay chiều chỉnh lưu toàn kì như hình 5

Bảng số liệu :

Chỉnh lưu bán sóng Chỉnh lưu toàn sóngĐộ nhạy xoay chiều Độ nhạy xoay chiềuTầm đo Tính toán Đo đạc Sai số Tầm đo Tính toán Đo đạc Sai số5 39K 40.4K 3.5% 5 60K 73K 21.67%10 84.5K 88.3K 4.5% 10 150K 160K 6.7%20 175K 191K 9.1% 20 331K 350K 5.7%

Khảo sát độ tuyến tính của khung quay:

- Thang 5V

Góc lệch (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Volt 1.11 1.55 1.93 2.35 2.75 3.16 3.53 3. 4.35 4.73

- Thang 10V

Góc lệch (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Volt 1.66 2.48 3.5 4.13 5.1 5.85 6.62 7.56 8.42 9.45

- Thang 20V

Góc lệch (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Volt 3 4.8 6.5 8.3 10.1 12 13.6 15.5 17.5 19.5

Vẽ đồ thị.

Đồ thể hiện sự đáp ứng tuyến tính của khung quay.

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

ĐO ĐIỆN TỬ

Sinh viên : Đỗ Hữu Liêm - 40801077

BÀI 2: KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG TẦN SỐ CỦA 1 VOLT KẾ XOAY CHIỀU

I.Trình tự thí nghiệm:

1. Khảo sát đáp ứng tần số của các loại vole kế :

a.Sơ đồ mạch thí nghiệm .

b.Thực hành thí nghiệm.

-Có 3 loại Volt kế được sử dụng : Volt kế kim Mrtrix , Volt kế số loại thường DT888 và Volt kế số trị hiệu dụng thực SANWA.

-Sử dụng máy phát sóng để tạo sóng sin biên độ 2V tần số trung tâm 1KHz , lần lượt dùng các volt kế đã cho để đo Vac ,ghi nhận lại giá trị đo được , thay đổi thành các dang tín hiệu : sóng vuông lưỡng cực , vuông đơn cực, tam giác . Riêng loại True RMS thì sẽ có Vrms và Vac , Vdc .

Ta có kết quả đo ở bảng sau :

Bảng : Đáp ứng của các loại volt kế khác nhau so với các dạng điện áp khác nhau.

Dạng điện áp

Trị số Vm từ OSC

Trị số đo được từ các Volt kếMetrix

VacDT888

VacSANWA-True RMS

Vac Vdc VrmsSINE 2V 1.4 1.37 1.27 73mV 1.34Vuông-2 cực

2V 2.15 2.23 1.782 8mV 1.79

Vuông-1 cực

2V 2.45 2.23 0.7 2.05 2.75

Tam giác 2V 1.1 1.06 1.03 50.3mV

1.08

-Đối với điện áp xoay chiều dạng sin , tăng dần tần số và giảm dần tần số để tìm khoảng đáp ứng tần số cho từng loại volt kế : khoảng fl và fh . Đồ thị điện áp đo được khi tăng dần tần số từ fl đến 2xfh :

A.Metrix :

Thang logarith

B.DT888:

C.Sanwa-True RMS:

Hệ số dang K-f và hệ số đỉnh K-p :

Sine: K-f =1.1 , K-p = 1.414

Vuông: K-f = 1 , K-p = 1

Tam giác : K-f = 1.155 , K-p = 1.732

2.Khảo sát ảnh hưởng của Volt kế đến điện áp đang đo :

a.Sơ đồ mạch thí nghiệm :

b.Trình tự thí nghiệm :

-Sử dụng lần lượt các loại volt kế để đo điện áp như trên với các cặp điện trở thay đổi .

-Ta có bảng kết quả đo với từng loai volt kế :

A.Metrix

Volt kế Metrix – Độ nhạy 2000 Ω/VTầm đo Trị số điện áp

R1=R2=1KΩ R3=R4=100KΩ

R5=R6=1MΩ

10V 6.3 4.7 230V 5.8 5.5 0.5

100V 6 5.9 1

B.DT888

Volt kế DT888Tầm đo Trị số điện áp

R1=R2=1KΩ R3=R4=100KΩ

R1=R2=1KΩ

20V 5.85 6V 3.78200V 5.6 6.3V 3.5

2000V 4 8V 1

C.SANWA-True RMS

Volt kế DT888Tầm đo Trị số điện áp

R1=R2=1KΩ R3=R4=100KΩ

R1=R2=1KΩ

Auto range 5.4 5.9 3.7

II.Báo cáo thí nghiệm :

1. Cơ cấu chuyển đổi DC-AC bên trong các loại Volt kế .- Đối với Volt kế kim ( cơ cấu điện-từ, từ-điện, điện -

động ) : Đo DC

Điện áp đo được chuyển thành dòng điện được chỉ thị bởi cơ cấu chỉ thị động.

Đo AC : điện áp AC qua một mạch nắn dòng sang DC để đưa vào cơ cấu đo DC :

-Chỉnh lưu bằng diode.

-Bộ biến đổi nhiệt.

Điện trở phân tầm đo được mắc nối tiếp với điện trở cung cấp nhiệt cho cặp nhiệt điện .

- Đối với Volt kế điện tử : Đo DC: dùng mạch cầu đo 2 transistor 2 mối nối , điện áp vào là đơn cưc ở B1 cùa Q1, hoặc B2 của Q2 , còn lai nối mass . Hoặc Vi sai giữa B1 và B2 .Điện áp lấy ra ở cực E hoặc C của transistors . Ngoài ra còn dùng FET . Sử dụng thang chia áp ngõ vào bằng điện trở để phân tầm đo.

hoặc

Đo AC , sử dụng các phương pháp sau để chuyển AC thành DC :

-Chỉnh lưu dùng diode

-PP trị hiệu dung thực.

-PP trị chỉnh lưu trung bình .

Mạch chuyển đổi AC-DC có khuếch đại và mạch biến đổi áp thành dòng .

2.Các loại Volt kế được sử dụng trong thí nghiệm :

Metrix MX 025C : loại từ điện kí hiệu

DT-888 : loại kỹ thuật số trị hiệu dụng trung bình.

SANWA- true RMS CD721 : loại kỹ thuật số trị hiệu dụng thực .

Đáp ứng tần số đối với loại chỉ thị kim là rất thấp so với loại kỹ thuật số.

3.Đọc giá trị trên Volt kế định chuẩn theo tín hiệu sine :

Sai số của phép đo dạng tín hiệu được tính theo hệ số dạng :

Báo Cáo Thí nghiệm

Đo điện tử

Bài 3 : Đo Điện Trở

Sinh viên : Đỗ Hữu Liêm -40801077

A. Đo điện trở:

I.Phương pháp Volt-ampe :

-Đo rẽ ngắn và rẽ dài .

-Đo :bóng đèn , điện trở sứ , điện trở dây quấn.

Lầ Bóng đèn Điện trở sứ Điện trở dây quấn

n đo

Rẽ ngắn Rẽ dài Rẽ ngắn Rẽ dài Rẽ ngắn Rẽ dài

U I R U I R U I R U I R U I R U I R1 1.8 0.1

413 1.8 0.1

413 1.9 0.3

m6k3

1.8 0.4m

4k5

1.8 5m 360

1.8 7m 257

2 4.9 0.34

14 4.9 0.32

15 5 0.9m

5k5

4.9 1.4m

3k5

5 25m

200

5 27m 185

3 10 0.4 25 10 0.45

22 9.9 2.2m

4k5

10.5

2m 5k2

10 48m

208

10 54m 185

4 15 0.5 30 15 0.53

28 15 3.8m

4k 15 3.5m

4k3

15 78m

192

15 77m 195

5 20 0.58

34 20 0.58

34 20 4.8m

4k1

20 4.8m

4k2

20 90m

222

20 115m

174

II.Cầu đo chuyên dùng ED :

1.Đo điện trở lớn

Loại điện trởLần đo 1- G1 Lần đo 2 - G2 Lần đo 3 -G0

Tầm đo Giá trị Tầm đo

Giá trị Tầm đo

Giá trị

Al X1 1.9 X1 1.8 X1 2.2

Cu X0.1 4.4 X0.1 4.5 X0.1 4.3

Fe X0.1 3 X0.1 3 X0.1 2.5

2.Đo điện trở nhỏ

Loại điện trởLần đo 1- G1 Lần đo 2- G2 Lần đo 3- G0

Tầm đo Giá trị Tầm đo

Giá trị Tầm đo

Giá trị

Fe X0.001

4 X0.001

7.5 X0.001

4.3

Al X0.001

2 X0.001

3 X0.001

2.2

Cu X0.001

3.5 X0.001

2.2 X0.001

3.3

B. Đo điện trở tiếp đất:

I.Đo bằng Volt kế và Ampe kế :

a.Đo trực tiếp :

Giá trị

tính toán

Cọc A (và BLần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5

U1 I1 U2 I2 U3 I3 U4 I4 U5 I530 0.1

524 0.1

417 0.1 12 0.0

76 0.0

3R 20 171 170 171 200Ra 182.4

Giá trị

tính toán

Cọc C (và B)Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5

U1 I1 U2 I2 U3 I3 U4 I4 U5 I53 0.0

711 0.2

117 0.3

125 0.4

734 0.6

4R 43 52 55 53 53Rc 51.225

b.Đo gián tiếp : R1=Ra+Rb , R2=Rb+Rc , R3=Rc+Ra .

A :đỏ , B:xanh ,C:trắng .

Lần đo 1

Cọc A và B Cọc B và C Cọc C và A

U1 I1 R1 U2 I2 R2 U3 I3 R367 0.26 258 64 0.25 256 63 0.18 350

Vị trí thứ nhất của con trỏ biến trở

Lần đo 2

Cọc A và B Cọc B và C Cọc C và A

U1 I1 R1 U2 I2 R2 U3 I3 R350 0.2 250 51 0.2 255 50 0.14 357

Vị trí thứ hai của con trỏ biến trở

Lần đo 3

Cọc A và B Cọc B và C Cọc C và A

U1 I1 R1 U2 I2 R2 U3 I3 R337 0.15 247 38 0.14 271 39 0.11 354

Vị trí thứ ba của con trỏ biến trở

Lần đo 4

Cọc A và B Cọc B và C Cọc C và A

U1 I1 R1 U2 I2 R2 U3 I3 R326 0.11 256 25 0.09 278 25 0.07 357

Vị trí thứ tư của con trỏ biến trở

Lần đo 5

Cọc A và B Cọc B và C Cọc C và A

U1 I1 R1 U2 I2 R2 U3 I3 R311 0.05

7193 12 0.04 300 12 0.03 433

Vị trí thứ năm của con trỏ biến trở

Giá trị trung bình của :

- R1= 237 =Ra +Rb - R2=272 = Rb+Rc- R3=370 = Rc+Ra

Giá trị của điện trở các cọc :- Ra=185- Rb=90

- Rc=180

II.Đo bằng máy đo chuyên dụng :

Kết quả từ máy đo chuyên dụng :- Ra=185- Rb=87- Rc=185

Báo Cáo Thí Nghiệm

Đo Điện TửBài 4 : Đo Điện dung và Điện cảm

Sinh viên : Đỗ Hữu Liêm -40801077

A.Đo điện dung-điện cảm bằng cầu đơn giản :

1. Đo điện dung bằng cầu

Sơ đồ mạch thí nghiệm :

Lần đo Tụ điện 1 Tụ điện 2P Q Cmẫu CX(uF) P Q Cmẫu CX(uF)

1 1k 1k 1.08u 1.08u 1k 1k 4.26u 4.26u2 2k 1k 0.56u 1.12u 2k 1k 2.1u 4.2u3 3k 2k 0.72u 1.1u 3k 2k 3.02u 4.53u

Giả sử các giá trị trên là kq của phép đo mô hình nối tiếp.

Khi cầu cân bằng :

Cân bằng phần thực :

Cân bằng phần ảo : trường hơp R3=R4 nên Cmẫu

=Cx. , Rx=R1

2. Đo điện cảm bằng cầu :

Lần đo Cuộn dây 1 Cuộn dây 2P Q R Lmẫu LX(mH) P Q R Lmẫu LX-

(mH)1 3k 2k 20 6.3

m9.45m 3k 2k 10 1.5m 2.25m

2 2k 1k 30 4.06m

8.1m 2k 1k 10 1.3m 2.6m

3 1k 1k 20 8m 8m 1k 1k 10 2.1m 2.1m

Cầu không thực sự cân bằng do ta dùng điện trở nhỏ để hạn dòng trong mạch . Giá trị tính gần đúng.

Ngoài loại cầu đo đơn giản , người ta còn dùng cầu phổ quát để đo điện dung :

a/ Cầu Sauty b/ Cầu Nernst

Đo điện cảm bằng cầu Maxwell :

a/ Cầu Maxwell-Wien b/ Cầu Hay

Cầu Owen đo cuộn dây dùng điện dung mẫu , cầu Schering đo điện dung

a/ Cầu Owen b/ Cầu Schering

B. Sử dụng cầu đo chuyên dụng:

Bảng giá trị các tụ: đo với 2 tầm đo gần nhất , do tối đa của máy chỉ có tầm 10uF nên không thể dùng đo 2 lần đối với tụ 1 vì giá trị đo lần 1 tầm 10uF đã là ~4uF .

Lần đo Tầm đo Tụ 1 Tầm đo Tụ 2

1 10uF 4.1uF 1uF 1uF2 - - 10uF 1.1uF

Cầu đo loại đơn giản chỉ xác định được thuần túy giá trị Cx và Lx cần đo , không xác định được sự hao mất trên điện dung và điện cảm cần do . Trên thực tế sự hao mất của điện dung và điện cảm được quy đổi về 2 mô hình nối tiếp và song song tùy theo sự hao mất điện dung , chất lương điện dung được đánh giá qua hệ số D của điện dung , điện cảm có hệ só Q:

CÁC MÔ HÌNH QUY ĐỔI DO HAO MẤT ĐIỆN DUNG VÀ ĐIỆN CẢM

Hao mất nhỏ thì điện dung D có hệ số D nhỏ : D,0.1 gọi là nhỏ . Cuộn dây có hệ số phẩm chất cao tức là hao mất nhỏ , Q>10

Báo Cáo Thí Nghiệm

Đo Điện TửBài 5 : Đo Tần Số Và Pha

Sinh viên : Đỗ Hữu Liêm -40801077

I. Quan sát dạng :

Nguồn phát sóng

Trị đỉnh Chu kỳ Vmax Vmin

Máy phát âm tần

Trị đỉnh Chu kỳ Vmax Vmin

Áp lưới cách ly Trị đỉnh Chu kỳ Vmax Vmin

II. Đo tần số :Sơ đồ mạch:

Hình dạng sơ bộ :

III. Đo độ lệch pha:1. Phương pháp lissajous :Sơ đồ mạch thí nghiệm :

Không có biến áp: Có biến áp cách ly

Hình dạng sơ bộ:

2. So sánh pha trực tiếp :Sơ đồ mạch thí nghiệm:

Không có biến áp Có biến áp cách lyHình dạng sơ bộ :

3. So sánh pha gián tiếp :Sơ đồ mạch thí nghiệm :

Không có biến áp Có biến áp cách ly

Hình dạng sơ bộ :

gọi là cao.