Đề tài Đo điện áp DC dùng cơ cấu chỉ thị điện từ

TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH Khoa: Điện – Điện tử viễn thông NHÓM 3 Nguyễn Văn Ca (DV11) Nguyễn Bá Cường (DV11) Lê Văn Hậu (DV11) Sa Huỳnh Lộc (DV11) BỘ MÔN: KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ Đề tài: Đo điện áp DC dùng cơ cấu chỉ thị điện từ GV: Lê Xuân Kỳ NỘI DUNG 1. Cơ cấu điện từ: a. Cấu tạo Phần tĩnh: là một cuộn dây dẹt (lọa hút), bên trong có khe hở không khí là khe hở làm việc hay cuộn dây tròn (loại đẩy). Phần động: là 1 lõi thép được gắn trên trục quay (loại hút) hay miếng sắt (loại đẩy), trên trục mang kim chỉ thị, lò so phản kháng. b. Nguyên lý làm việc Khi có dòng điện chạy vào khung dây, trong lòng cuộn dây sinh ra một từ trường. Cuộn dây dẹt: từ trường này hút lá thép vào trong lòng cuộn dây tĩnh. Cuộn dây tròn: từ trường sẽ từ hóa hai lá thép khi đó hai lá thép có cùng cực tính nên đẩy nhau. Cả 2 trường hợp trên sẽ làm cho phần động quay 1 góc θ. Dưới tác động của mô men quay, phần động sẽ quay. Khi quay xoắn lò so phản kháng tạo ra mô men cản: Tỉ lệ góc quay của kim chỉ thị và dòng điện: Trong đó: Mômen quay trung bình: c. Đặc điểm: * Ưu điểm: + Đo được dòng điện xoay chiều và một chiều. + Khả năng chịu quá tải tốt. + Cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ. * Nhược điểm: + Độ nhạy thấp và độ chính xác không cao (từ trễ). + Thang đo có độ chia không đều, tập trung ở đầu và thưa về cuối thang đo. + Kết quả đo chịu ảnh hưởng từ trường ngoài. + Công suất tiêu thụ tương đối lớn. * Phạm vi ứng dụng: + Dùng làm các dụng cụ đo Volt, Ampe kế có độ chính xác không cao và được dùng chủ yếu torng lĩnh vực điện công nghiệp. YÊU CẦU THIẾT KẾ: Thiết kế đo điện áp DC dùng: Giải pháp: Để có dòng cực đại = 100μA qua cơ cấu và điện áp tối đa đo được là 50V thì ta mắc thêm điện trở tầm đo (RS1) nối tiếp với cơ cấu. Giá trị điện trở tầm đo được tính theo: - Để mở rộng tầm đo ta mắc thêm các điện trở Shunt nối tiếp với cơ cấu. Gía trị được tính như sau: + Mở rộng thang đo x10 + Mở rộng thang đo x15 2. Thiết kế mạch đo điện áp DC dùng cơ cấu điện từ: * Tính sai số ở tầm đo 50V: Khi chưa có Vôn kế: Khi có Vôn kế: Phép đo phạm phải sai số: * Tính độ nhạy: Khi chưa có Vôn kế: Khi có Vôn kế: Phép đo phạm phải sai số: Rtd = Rv // Rt = (Rm + RS1) // Rt = 199,92 Độ nhạy: Ví dụ: Sử dụng cơ cấu vừa thiết kế để đo điện áp mạch sau ở tầm đo 50V, E = 30V, Rt = R = 200 3. MÔ PHỎNG 4. Kết luận: - Cơ cấu điện từ có độ chính xác không cao, thang đo không tuyến tính. Để giảm sai số ta cần tăng nội trở của cơ cấu đo. - Cơ cấu điện từ chịu ảnh hưởng của từ trường ngoài. - Cần đo đúng tầm đo để có dộ chính xác cao. Cám ơn thầy và các bạn đã lắng nghe