Giáo trình Đo lường điện - điện tử nghề Cơ điện tử Trường Cao đẳng Nghề Việt Nam - Hàn Quốc Hà Nội

Giáo trình đo lường điện điện tử cung cấp kiến thức cần thiết cho sinh viên ngành cơ điện tử cao đẳng, giúp nâng cao kỹ năng nghề nghiệp.

• Tác giả: Trịnh Thị Hạnh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam - Hàn Quốc
• Chuyên ngành: Cơ điện tử
• Đề tài: Giáo Trình Đo Lường Điện - Điện Tử
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. GIÁO TRÌNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
• 1.1. Các đơn vị cơ hệ SI
• 1.2. Các đơn vị điện hệ SI
• 1.3. Thiết bị đo kiểu nam châm vĩnh cửu với cuộn dây quay
• 1.4. Ampe đo điện một chiều
• 1.5. Votl kế một chiều
• 2. Phương pháp đo các đại lượng điện
• 2.1. Lý thuyết cầu xoay chiều
• 2.2. Cầu điện dung
• 2.3. Cầu điện cảm
• 3. Phương pháp đo các đại lượng không điện
• 3.1. Phương pháp đo
• 4. Đo lường bằng máy hiện sóng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình đo lường điện điện tử nghề cơ điện tử cao đẳng

Giáo trình đo lường điện điện tử nghề cơ điện tử cao đẳng là tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức cơ bản về các phương pháp và thiết bị đo lường trong lĩnh vực điện tử. Tài liệu này được biên soạn nhằm phục vụ cho sinh viên và giảng viên trong quá trình giảng dạy và học tập. Nội dung giáo trình bao gồm các đơn vị đo, sai số trong đo lường, và các phương pháp đo lường điện và không điện. Việc nắm vững kiến thức này là cần thiết để sinh viên có thể áp dụng vào thực tiễn trong ngành cơ điện tử.

1.1. Mục tiêu và nội dung chính của giáo trình

Giáo trình này nhằm trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về đo lường điện và điện tử. Nội dung bao gồm các đơn vị đo, sai số trong đo lường, và các thiết bị đo thông dụng. Sinh viên sẽ học cách sử dụng các thiết bị đo và thực hiện các phép đo chính xác.

1.2. Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế cho sinh viên ngành cơ điện tử tại các trường cao đẳng. Ngoài ra, giáo trình cũng hữu ích cho giảng viên trong việc giảng dạy và hướng dẫn sinh viên thực hành các kỹ năng đo lường cơ bản.

II. Những thách thức trong việc đo lường điện điện tử

Trong quá trình đo lường điện, có nhiều thách thức mà sinh viên và kỹ thuật viên phải đối mặt. Các vấn đề như sai số đo, lựa chọn thiết bị không phù hợp, và ảnh hưởng của môi trường có thể làm giảm độ chính xác của phép đo. Việc hiểu rõ các thách thức này sẽ giúp sinh viên có thể tìm ra giải pháp hiệu quả hơn trong thực tiễn.

2.1. Sai số trong đo lường và cách khắc phục

Sai số trong đo lường có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau như thiết bị không chính xác hoặc kỹ thuật đo không đúng. Để giảm thiểu sai số, cần phải hiểu rõ các loại sai số và áp dụng các biện pháp phòng tránh hiệu quả.

2.2. Ảnh hưởng của môi trường đến kết quả đo

Môi trường xung quanh như nhiệt độ, độ ẩm và từ trường có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. Việc kiểm soát các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác trong các phép đo điện.

III. Phương pháp đo lường điện hiệu quả trong giáo trình

Giáo trình cung cấp nhiều phương pháp đo lường điện khác nhau, từ các phương pháp cơ bản đến các kỹ thuật hiện đại. Việc nắm vững các phương pháp này sẽ giúp sinh viên có thể thực hiện các phép đo một cách chính xác và hiệu quả.

3.1. Các phương pháp đo điện cơ bản

Các phương pháp đo điện cơ bản bao gồm đo điện áp, cường độ dòng điện và điện trở. Những phương pháp này là nền tảng cho việc thực hiện các phép đo phức tạp hơn trong tương lai.

3.2. Sử dụng máy hiện sóng trong đo lường

Máy hiện sóng là một thiết bị quan trọng trong đo lường điện. Nó cho phép quan sát và phân tích các tín hiệu điện, giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các hiện tượng điện trong mạch.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giáo trình đo lường điện điện tử

Nội dung giáo trình không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành cơ điện tử. Sinh viên sẽ được trang bị kiến thức để áp dụng vào các tình huống thực tế, từ đó nâng cao khả năng làm việc trong môi trường chuyên nghiệp.

4.1. Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Kiến thức từ giáo trình có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như sản xuất, bảo trì và sửa chữa thiết bị điện. Điều này giúp sinh viên có thể đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

4.2. Kết quả nghiên cứu và phát triển

Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực đo lường điện điện tử đang ngày càng được chú trọng. Các sinh viên có thể tham gia vào các dự án nghiên cứu để áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn.

V. Kết luận và tương lai của giáo trình đo lường điện điện tử

Giáo trình đo lường điện điện tử nghề cơ điện tử cao đẳng là một tài liệu quý giá cho sinh viên và giảng viên. Tương lai của giáo trình sẽ tiếp tục được cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp và giáo dục.

5.1. Định hướng phát triển giáo trình

Giáo trình sẽ được cập nhật thường xuyên để phản ánh những thay đổi trong công nghệ và phương pháp đo lường mới. Điều này giúp sinh viên luôn được trang bị kiến thức hiện đại.

5.2. Tầm quan trọng của giáo trình trong đào tạo

Giáo trình đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành cơ điện tử. Việc nắm vững kiến thức từ giáo trình sẽ giúp sinh viên tự tin hơn khi bước vào thị trường lao động.

Nội dung chính

ĐÁNH GIÁ VÀ MÔ TẢ HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Đo lường điện – Điện tử (Mã số mô đun: MH 18) do Trịnh Thị Hạnh làm chủ biên, cùng nhóm tác giả Bùi Văn Công và Lưu Huy Hạnh thuộc Khoa Điện tử, Trường Cao đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc thành phố Hà Nội biên soạn và phát hành nội bộ năm 2019. Tài liệu được thiết kế riêng cho hệ đào tạo nghề Cơ điện tử và Điện tử công nghiệp ở trình độ Cao đẳng, với tổng thời lượng phân bổ là 60 giờ (bao gồm 12 giờ lý thuyết, 45 giờ thực hành/thực tập và 3 giờ kiểm tra).

Về vị trí trong chương trình đào tạo, mô đun này được xếp vào nhóm môn học kỹ thuật cơ sở, được bố trí giảng dạy ngay từ đầu khóa học, trước khi sinh viên tiếp cận các môn học chuyên môn và có thể bố trí học song song với các học phần cơ bản khác như Linh kiện điện tử. Mục tiêu đào tạo của giáo trình hướng tới ba chuẩn đầu ra rõ rệt:

• Về kiến thức: Cung cấp khái niệm về sai số đo lường, phân loại sai số và phương pháp phòng tránh; cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cơ cấu đo cơ bản; phương pháp sử dụng các thiết bị đo thông dụng và máy phát tín hiệu chuẩn.
• Về kỹ năng: Rèn luyện kỹ năng đo lường các thông số, đại lượng cơ bản trong mạch điện; vận hành thành thạo máy phát xung, máy hiện sóng và thực hiện quy trình bảo dưỡng, bảo trì dụng cụ đo lường.
• Về thái độ: Xây dựng tác phong làm việc cẩn thận, chính xác và có tư duy logic trong xử lý số liệu kỹ thuật.

Cấu trúc giáo trình đi từ việc chuẩn hóa hệ thống đơn vị đo lường cơ bản (hệ SI), cơ sở lý thuyết sai số, nguyên lý cấu tạo của cơ cấu từ điện, cho đến các phương pháp đo mạch cầu và thiết bị đo nâng cao như dao động ký, máy hiện sóng.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình được tổ chức thành 7 bài học logic với thời lượng và mục tiêu chuyên biệt:

• Bài 1: Đơn vị đo (4 giờ: 1 LT, 3 TH): Trình bày hệ thống 7 đơn vị cơ bản quốc tế SI (m, kg, s, A, K, mol, cd) theo Hội nghị quốc tế về Cân đo năm 1960. Định nghĩa các đơn vị dẫn xuất cơ học gồm Lực (Newton - $N$), Công và Năng lượng (Jun - $J$), Công suất (Watt - $W$); cùng hệ thống đơn vị điện từ: Cường độ dòng điện (Ampe - $A$), Điện tích (Culông - $C$), Điện áp/Sức điện động (Volt - $V$), Điện trở/Điện dẫn (Ohm - $\Omega$ và Siemens/mét - $S/m$), Từ thông (Weber - $Wb$), Mật độ từ thông (Tesla - $T$), Độ tự cảm (Henry - $H$) và Điện dung (Fara - $F$).
• Bài 2: Sai số đo (5 giờ: 2 LT, 3 TH): Xây dựng các khái niệm sai số tuyệt đối ($e = Y_n - X_n$), sai số tương đối ($e_r$), độ chính xác tương đối ($A = 1 - |(Y_n - X_n)/Y_n|$) và mức chính xác $P$. Phân loại 8 cấp chính xác của dụng cụ đo ($0{,}05; 0{,}1; 0{,}2; 0{,}5; 1{,}0; 1{,}5; 2{,}5; 5$), 4 cấp tiêu chuẩn đo lường (Chuẩn quốc tế tại Paris, Chuẩn quốc gia, Chuẩn khu vực, Chuẩn phòng thí nghiệm), các dạng sai số (chủ quan, hệ thống, ngẫu nhiên) và hiện tượng thị sai.
• Bài 3: Cơ cấu đo (12 giờ: 4 LT, 7 TH, 1 KT): Trình bày nguyên lý cơ cấu chỉ thị từ điện nam châm vĩnh cửu cuộn dây quay (loại 1 khung quay và 2 khung quay). Phân tích cấu tạo và công thức tính toán mở rộng thang đo cho Ampe kế DC bằng điện trở Shunt ($R_s$) và Vôn kế DC bằng điện trở phụ nối tiếp ($R_p$). Hướng dẫn chi tiết vận hành đồng hồ vạn năng chỉ thị kim (VOM) và đồng hồ vạn năng hiện số (DVOM) sử dụng bộ biến đổi tương tự - số ADC.
• Bài 4: Phương pháp đo các đại lượng điện (6 giờ: 1 LT, 4 TH, 1 KT): Thiết lập lý thuyết mạch cầu xoay chiều, phương pháp cân bằng cầu để đo lường các thông số điện dung ($C$), điện cảm ($L$) và góc tổn hao.
• Bài 5: Phương pháp đo các đại lượng không điện (6 giờ: 1 LT, 5 TH): Cung cấp các phương pháp chuyển đổi đại lượng không điện thành đại lượng điện thông qua cảm biến và ứng dụng mạch cầu Wheatstone.
• Bài 6: Dao động ký (7 giờ: 1 LT, 6 TH): Khảo sát nguyên lý làm việc của máy phát tín hiệu, máy phát xung chuẩn và kỹ thuật tạo dạng sóng thử nghiệm.
• Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng (20 giờ: 2 LT, 17 TH, 1 KT): Hướng dẫn phương pháp vận hành máy hiện sóng để hiển thị dạng sóng tín hiệu, đo lường điện áp đỉnh-đỉnh, chu kỳ, khoảng thời gian và tần số tín hiệu điện tử.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố hệ thống lý thuyết vật lý kỹ thuật gắn liền với các công thức định lượng:

• Định luật điện từ và cơ học cơ bản: Định luật 2 Newton ($F=ma$), Định luật Coulomb về tương tác điện tích, Định luật Ohm vi phân ($j = \sigma E$), Thuyết tương đối ($E = mc^2$).
• Lý thuyết sai số và thống kê đo lường: Xác định 4 đặc tính của sai số ngẫu nhiên (đặc tính giới hạn, đặc tính tập trung, đặc tính đối xứng, đặc tính bù trừ), phương pháp lấy giá trị trung bình $\bar{X}_n$ để triệt tiêu sai số ngẫu nhiên khi số lần đo tăng lên vô hạn.
• Nguyên lý cân bằng lực cơ cấu từ điện: Lực điện từ tác dụng lên khung dây $F = B \cdot l \cdot W \cdot I$, mômen quay $T_q = K_q I$, cân bằng với mômen cản của lò xo xoắn $T_c = K_c \theta$, dẫn đến góc quay kim lệch tỉ lệ tuyến tính với dòng điện $\theta = K I$.

Nhóm thông số	Đại lượng	Đơn vị SI	Biểu thức/Quy chuẩn
Cơ học	Lực ($F$) / Công ($A$)	$N$ (Newton) / $J$ (Jun)	$F = m \cdot a$ ; $A = \vec{F} \cdot \vec{s}$
Điện môi	Điện tích ($q$) / Điện dung ($C$)	$C$ (Coulomb) / $F$ (Fara)	$C = \xi \cdot \frac{S}{d}$ ; $X_c = \frac{1}{2\pi fC}$
Từ học	Từ thông ($\Phi$) / Độ tự cảm ($L$)	$Wb$ (Weber) / $H$ (Henry)	$\Phi = \int \vec{B} \cdot d\vec{s}$ ; $B = I \cdot L$
Dụng cụ đo	Cấp chính xác	Phân hạng 8 cấp	$X_m% = \frac{\Delta X_m}{A_m} \times 100%$

Kỹ năng phát triển

Tài liệu trang bị hệ thống kỹ năng thực hành phân theo các nhóm chuyên môn:

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Tính toán và chế tạo mạch phân dòng Shunt theo công thức $R_s = \frac{V_{FS}}{I_{thang} - I_{FS}}$ và mạch phân áp phụ $R_p = \frac{V_{thang}}{I_{FS}} - R_G$; mắc nối tiếp Ampe kế vào mạch đo có tính đến công suất tiêu thụ $P_A = I_A^2 \cdot R_A$; mắc song song Vôn kế đúng cực tính DC.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Đánh giá mức độ sụt áp do nội trở thiết bị đo gây ra (đặc biệt với VOM có độ nhạy $20,\text{k}\Omega/\text{V}$); phân biệt nguyên nhân sai lệch số liệu do dụng cụ, do môi trường hay do thị sai; phân tích dạng sóng và giải mã tần số, thời gian trên máy hiện sóng.
• Kỹ năng thực hành nghề nghiệp (Practical competencies): Chỉnh điểm 0 cơ khí và chiết áp 0 $\Omega$ ADJ trên đồng hồ kim; đo kiểm tra linh kiện thụ động (phân biệt tụ hóa tốt, tụ rò, tụ chập thông qua tốc độ phóng nạp); đo trực tiếp trên chân IC và bảng mạch in theo quy trình kỹ thuật.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình được biên soạn dựa trên phương pháp sư phạm chú trọng năng lực thực hành với tỷ trọng 75% thời lượng dành cho thực hành/thực tập xưởng (45/60 giờ).

Phân bổ thời lượng môn học (60 giờ):

Về quy trình giảng dạy, tài liệu thiết lập hệ thống bài tập tính toán định lượng gắn liền với các ví dụ thực tế:

• Bài tập tính toán mở rộng dải đo: Xác định điện trở Shunt cho điện kế có $I_{FS} = 50,\mu\text{A}, R_G = 2,\text{k}\Omega, V_{FS} = 0{,}1,\text{V}$ khi mở rộng thang đo lên $250,\mu\text{A}$ ($R_1 = 500,\Omega$) và $5,\text{mA}$ ($R_2 = 20{,}2,\Omega$). Xác định dãy điện trở phụ nối tiếp $R_1, R_2, R_3, R_4$ cho Vôn kế đa thang đo $10,\text{V}, 50,\text{V}, 100,\text{V}, 250,\text{V}$ với cơ cấu có $I_{FS} = 2,\text{mA}, R_G = 50,\Omega$.
• Quy trình thao tác an toàn thiết bị: Giáo trình quy định nghiêm ngặt trình tự đóng/ngắt nguồn để bảo vệ thiết bị khỏi xung quá độ: Bật chuyển mạch $\rightarrow$ Bật nguồn cung cấp $\rightarrow$ Bật thiết bị đo $\rightarrow$ Bật nguồn mạch đo thử; khi tắt thực hiện theo chiều ngược lại. Tuyệt đối không để thang đo điện trở hoặc dòng điện khi đo điện áp nguồn (tránh làm hỏng điện trở bên trong đồng hồ).
• Phương pháp đánh giá: Kết hợp đánh giá lý thuyết qua hệ thống câu hỏi ôn tập cuối mỗi bài học (về đơn vị chuẩn, phân loại sai số, cấu tạo cơ cấu từ điện) và đánh giá kỹ năng thực hành định kỳ qua 3 bài kiểm tra phân bổ ở Bài 3 (Cơ cấu đo), Bài 4 (Phương pháp đo các đại lượng điện) và Bài 7 (Đo lường bằng máy hiện sóng).
• Hướng dẫn tự học: Hướng dẫn người học kỹ thuật đọc giá trị trên các vạch chia độ (ví dụ thang $250,\text{V}$ đọc trên vạch chia 10 tương đương mỗi vạch là $25,\text{V}$), phương pháp đặt mắt vuông góc với gương phản xạ trên mặt đồng hồ kim để triệt tiêu sai số thị sai, và kỹ thuật chuyển chế độ MODE (Min, Max, Rel, Comp) trên thiết bị đo số DVOM.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Tài liệu tham khảo nền tảng: Nội dung giáo trình được kế thừa và chuẩn hóa dựa trên các nguồn tư liệu chuyên ngành chuẩn mực tại Việt Nam, bao gồm:
  1. Đo lường điện - điện tử của nhóm tác giả Nguyễn Ngọc Tân, Ngô Tấn Nhơn, Ngô Văn Ky (Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG TP. Hồ Chí Minh).
  2. Kỹ thuật đo (Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG TP. Hồ Chí Minh).
  3. Giáo trình đo lường điện – máy điện – khí cụ điện của PTS. Phan Ngọc Bích, KS. Phan Thanh Đức, KS. Trần Hữu Thanh (Trường Kỹ thuật điện – Công ty Điện lực 2 TP. Hồ Chí Minh).
• Chuyển tiếp từ công nghệ tương tự sang công nghệ số: Song song với việc giảng dạy cơ cấu đo kim truyền thống (trở kháng $20,\text{k}\Omega/\text{V}$), giáo trình cập nhật chi tiết cấu trúc khối và nguyên lý làm việc của đồng hồ vạn năng điện tử hiện số (DVOM) sử dụng bộ chuyển đổi ADC (Analog-to-Digital Converter), mạch so sánh điện áp mẫu và cổng logic AND điều khiển bộ đếm.
• Tích hợp bảng tra cứu vật liệu kỹ thuật: Cung cấp số liệu định lượng về độ dẫn điện ($\sigma$) của các kim loại dẫn điện tiêu chuẩn ở $25^\circ\text{C}$ phục vụ tính toán kỹ thuật: Bạc ($62 \times 10^6,\text{S/m}$), Đồng ($58 \times 10^6,\text{S/m}$), Vàng ($45{,}2 \times 10^6,\text{S/m}$), Nhôm ($37{,}7 \times 10^6,\text{S/m}$), Thiếc ($15{,}5 \times 10^6,\text{S/m}$), Sắt ($9{,}93 \times 10^6,\text{S/m}$), Crôm ($7{,}74 \times 10^6,\text{S/m}$).
• Gắn liền với chẩn đoán kỹ thuật thực tế: Đưa ra các chỉ dẫn cụ thể khi kiểm tra linh kiện trên bo mạch in: kỹ thuật tháo một đầu chân linh kiện hoặc cắt đường mạch in khi kiểm tra hở mạch để tránh hiện tượng mạch song song làm sai lệch kết quả đo; kỹ thuật chống phóng tĩnh điện bảo vệ vi mạch IC trong quá trình đo kiểm.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên đào tạo nghề: Giáo trình được biên soạn chuyên biệt cho sinh viên hệ Cao đẳng nghề Cơ điện tử và Điện tử công nghiệp. Môn học được giảng dạy ở học kỳ đầu tiên của khóa học.
• Yêu cầu tiên quyết (Prerequisites): Người học cần nắm vững kiến thức vật lý đại cương phần điện học (định luật Ohm, dòng điện một chiều, xoay chiều, từ trường). Học phần có thể bố trí học song song với mô đun Linh kiện điện tử nhằm hỗ trợ việc nhận biết và kiểm tra thực tế các linh kiện như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, diode và transistor.
• Giảng viên giảng dạy: Tài liệu đóng vai trò là khung chương trình chuẩn giúp giảng viên thiết kế kế hoạch bài dạy tích hợp giữa bài giảng lý thuyết (12 giờ) và hướng dẫn thực hành xưởng (45 giờ), chuẩn bị thiết bị đo (VOM, DVOM, máy hiện sóng, máy phát xung) và lập thang đánh giá kỹ năng nghề.
• Cán bộ kỹ thuật và tự học: Là tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên sửa chữa, bảo trì thiết bị điện tử cần hệ thống hóa phương pháp đo lường, quy tắc phân tích sai số và kỹ năng khai thác máy hiện sóng trong công tác chẩn đoán lỗi phần cứng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn phục vụ trực tiếp cho học sinh – sinh viên theo học hệ Cao đẳng nghề Cơ điện tử và nghề Điện tử công nghiệp tại các trường cao đẳng nghề, trường kỹ thuật; đồng thời dùng làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên dạy nghề và tài liệu tham khảo cho kỹ thuật viên sửa chữa thiết bị điện – điện tử.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần có kiến thức cơ bản về Vật lý điện từ (các khái niệm dòng điện, điện áp, công suất, từ trường) và các phép toán giải tích cơ bản. Mô đun này có thể bố trí học song song với học phần Linh kiện điện tử và được học trước khi bước vào các môn chuyên môn ngành Cơ điện tử.

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Giáo trình phân bổ thời lượng thực hành vượt trội (45/60 giờ, chiếm 75%), tập trung mạnh vào các hướng dẫn thao tác cụ thể trên thiết bị thật (VOM, DVOM, Oscilloscope). Các nội dung lý thuyết đều gắn với công thức tính toán thiết kế mở rộng dải đo thực tế ($R_s, R_p$), quy trình bảo đảm an toàn cho dụng cụ đo và quy tắc phân tích dạng sóng.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Người học cần nghiên cứu kỹ lý thuyết các bài học, làm đầy đủ các bài tập tính toán giá trị điện trở Shunt/điện trở phụ, sau đó bám sát các bước hướng dẫn thao tác trên thiết bị đo (chỉnh 0 cho đồng hồ, chọn đúng thang đo từ cao xuống thấp). Đồng thời, trả lời toàn bộ hệ thống câu hỏi ôn tập cuối các bài để củng cố bản chất vật lý của các đại lượng đo.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Tài liệu đối chiếu và tích hợp kiến thức từ các giáo trình chuyên ngành như Đo lường điện - điện tử và Kỹ thuật đo của Trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh, cùng tài liệu của Trường Kỹ thuật điện – Công ty Điện lực 2 TP. Hồ Chí Minh; đi kèm các bảng thông số vật liệu dẫn điện tiêu chuẩn và sơ đồ mạch đo mẫu.

---

Kết luận

Giáo trình Đo lường điện – Điện tử do Trường Cao đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc thành phố Hà Nội ban hành (2019) là tài liệu đào tạo kỹ thuật cơ sở hoàn chỉnh về mặt sư phạm và chuyên môn. Tài liệu cung cấp lộ trình học tập logic gồm 7 bài học, dẫn dắt người học từ các khái niệm chuẩn hóa hệ đơn vị SI, phân loại sai số, nguyên lý cơ cấu đo từ điện cho đến các kỹ thuật đo lường mạch cầu và phân tích dạng sóng trên máy hiện sóng (chiếm 20 giờ thực hành chuyên sâu). Với cấu trúc thời lượng chú trọng rèn luyện kỹ năng xưởng và các hướng dẫn thao tác bảo vệ an toàn mạch đo, giáo trình đáp ứng đầy đủ yêu cầu làm tài liệu giảng dạy và học tập trong chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử và Điện tử công nghiệp trình độ Cao đẳng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRỊNH THỊ HẠNH (Chủ biên) BÙI VĂN CÔNG – LƯU HUY HẠNH GIÁO TRÌNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Nghề: Cơ điện tử Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên và tài liệu cho giáo viên khi giảng dạy, Khoa Điện tử Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội đã chỉnh sửa, biên soạn cuốn giáo trình “LINH ĐIỆN VÀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ” dành riêng cho học sinh - sinh viên nghề Cơ điện tử. Đây là mô đun trong chương trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp trình độ Cao đẳng. Nhóm biên soạn đã tham khảo các tài liệu: “Đo lường điện- điện tử” dùng cho sinh viên các Trường Cao đẳng, Đại học kỹ thuật của tác giả Nguyễn Ngọc Tân – Ngô Tấn Nhơn – Ngô Văn Ky, Kỹ thuật đo, Trường Đại học bách khoa TP. Hồ Chí Minh.

PTS Phan Ngọc Bích – KS Phan Thanh Đức – KS Trần Hữu Thanh, Giáo trình đo lường điện – máy điện – khí cụ điện, Trường Kỹ thuật điện – Công ty điện lực 2 TP. Hồ Chí Minh và nhiều tài liệu khác. Mặc dù nhóm biên soạn đã có nhiều cố gắng nhưng không tránh được những thiếu sót. Rất mong đồng nghiệp và độc giả góp ý kiến để giáo trình hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019 Chủ biên: Trịnh Thị Hạnh 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. 2 GIÁO TRÌNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ. Các đơn vị cơ hệ SI. Các đơn vị điện hệ SI.

Thiết bị đo kiểu nam châm vĩnh cửu với cuộn dây quay. Ampe đo điện một chiều. Votl kế một chiều. 57 Phương pháp đo các đại lượng điện.

Lý thuyết cầu xoay chiều. Cầu điện dung. Cầu điện cảm. 67 Phương pháp đo các đại lượng không điện.

Phương pháp đo. 93 Đo lường bằng máy hiện sóng. Đo thời gian và tần số. 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

112 3 GIÁO TRÌNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Tên môn học: Đo lường điện- điện tử Mã số môn học: MH 18 Thời gian môn học: 60 giờ ( LT: 12 giờ; TH/TT/TN/B/TL:48giờ) I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔN HỌC + Vị trí Môn học được bố trí dạy ngay từ đầu khóa học, trước khi học các môn chuyên môn và có thể học song song với môn cơ bản khác như linh kiện điện tử. + Tính chất Là môn học kỹ thuật cơ sở. MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC - Kiến thức: +Trình bày được khái niệm sai số trong đo lường, các loại sai số và biện pháp phòng tránh.

+ Trình bày được các loại cơ cấu đo dùng trong kỹ thuật điện, điện tử. + Trình bày được cơ cấu và cách sử dụng các loại máy đo thông dụng + Trình bày được cơ cấu và cách sử dụng các loại máy phát - Kỹ năng: + Đo được các thông số và các đại lượng cơ bản của mạch điện. + Sử dụng được các loại máy phát tín hiệu chuẩn + Thực hiện bảo trì, bảo dưỡng cho máy đo - Thái độ + Chủ động, tư duy và sáng tạo trong học tập 4 III. NỘI DUNG MÔN HỌC 1.

Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian Thời gian TT Tên các bài trong môn mọc Tổng Lý Thực Kiểm tra số thuyết hành 1 Đơn vị đo 4 1 3 1. Các đơn vị cơ hệ SI 2. Các đơn vị điện hệ SI 2 Sai số đo 5 2 3 1. Sai số 3 Cơ cấu đo 12 4 7 1 1.

Thiết bị đo kiểu nam châm vĩnh cửu với cuộn dây quay 2. Ampe đo điện một chiều 3. Votl kế một chiều 4.VOM/DVOM vạn năng 4 Phương pháp đo các đại lượng 6 1 4 1 điện 1. Lý thuyết cầu xoay chiều 2.

Cầu điện dung 3. Cầu điện cảm 5 Phương pháp đo các đại lượng 6 1 5 không điện 1. Phương pháp đo 2. Cầu Wheatstone 6 Dao động ký 7 1 6 1.

Máy phát xung 7 Đo lường bằng máy hiện sóng 20 2 17 1 Cộng 60 12 45 3 5 Bài 1 Đơn vị đo Mục tiêu: - Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI) - Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác 1. Các đơn vị cơ hệ SI 1. Các đơn vị cơ bản - Đơn vị cơ bản được thể hiện bằng các đơn vị chuẩn với độ chính xác cao nhất mà khoa học và kỹ thuật hiện đại có thể thực hiện được. - Đơn vị kéo theo là đơn vị mà có liên quan đến các đơn vị cơ bản bởi những quy luật thể hiện bằng các biểu thức.

Các đơn vị cơ bản được chọn sao cho với số lượng ít nhất mà có thể suy ra các đơn vị kéo theo cho tất cả các đại lượng vật lí. Ngày nay để nhiều nước có thể sử dụng một hệ thống đơn vị duy nhất người ta thành lập hệ thống đơn vị quốc tế SI đã được thông qua hội nghị quốc tế về mẫu và cân (1960). Trong hệ thống đó có 7 đơn vị cơ bản là : mét(chiều dài ) kg(khối lượng), s(thời gian), A(cường độ dòng điện), K(nhiệt độ), mol (đơn vị số lượng vật chất) Cd (cường độ ánh sáng). Đơn vị lực Lực có đơn vị là Niuton ( N ) Trong vật lý, lực là một đại lượng vật lý được dùng để biểu thị tương tác giữa các vật, làm thay đổi trạng thái chuyển động hoặc làm biến đổi hình dạng của các vật.

Lực cũng có thể được miêu tả bằng nhiều cách khác nhau như đẩy hoặc kéo. Lực tác động vào một vật thể có thể làm nó xoay hoặc biến dạng, hoặc thay đổi về ứng suất, và thậm chí thay đổi về thể tích. Lực bao gồm cả hai yếu tố là độ lớn và hướng. Theo định luật Newton II, F=ma, một vật thể có khối lượng không đổi sẽ tăng tốc theo tỉ lệ nhất định với lực tổng hợp theo khối lượng của vật Newton (viết tắt là N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), lấy tên của nhà bác học Isaac Newton.

Nó là một đơn vị dẫn xuất trong SI nghĩa là nó được định nghĩa từ các đơn vị đo cơ bản. Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton): (1.4) 6 Trong đó: F: Lực, đơn vị là Newton (N). m: Khối lượng, đơn vị là kg. a: Gia tốc, đơn vị là m/s2 - Trên bề mặt Trái Đất, một vật có khối lượng 1 kg có lực trọng trường là 9.

Trọng lượng của một người có khối lượng 70 kg so với Trái Đất là xấp xỉ 687 N. Đơn vị công Đơn vị công là Jun ( J ) Công cơ học, gọi tắt là công, là năng lượng được thực hiện khi có một lực tác dụng lên vật thể làm vật thể và điểm đặt của lực chuyển dời. Công cơ học thu nhận bởi vật thể được chuyển hóa thành sự thay đổi công năng của vật thể, khi nội năng của vật thể này không đổi. Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi: A=F.5) Trong đó: - A là công, trong SI tính theo “J”.

- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N” - s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m” 1. Đơn vị năng lượng Đơn vị năng lượng là Jun ( J ) Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một thước đo khác của lượng vật chất được xác định theo công thức liên quan đến khối lượng toàn phần E = mc². Trong đó : E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)². m: là khối lượng c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s) 7 1.

Đơn vị công suất Đơn vị công suất là Watt ( W ) Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian. Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là P = A/t (1.6) Trong đó : P : là công suất, đơn vị là Watt ( W) A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J) t: là thời gian, đơn vị là giây ( s) - Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất. + Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W + Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W 1. Các đơn vị điện hệ SI 1.

Các đơn vị của dòng và điện tích  Dòng điện Trong điện học và điện từ học, dòng diện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích. Vì đại lượng đặc trưng cho dòng điện là cường độ dòng điện, từ "dòng điện" thường được hiểu là cường độ dòng điện. - Trong kim loại, thực tế các proton (tích điện dương) chỉ có các dao động tại chỗ, còn các electron (tích điện âm) chuyển động. Chiều chuyển động của electron, do đó ngược với chiều dòng điện quy ước.

- Trong một số môi trường dẫn điện (ví dụ trong dung dịch điện phân, plasma,.), các hạt tích điện trái dấu (ví dụ các ion âm và dương) có thể chuyển động cùng lúc, ngược chiều nhau. - Trong bán dẫn loại p, mặc dù các electron thực sự chuyển động, dòng điện được miêu tả như là chuyển động của các hố điện tử tích điện dương.  Điện tích: Điện tích là một tính chất cơ bản và không đổi của một số hạt hạ nguyên tử, đặc trưng cho tương tác điện từ giữa chúng. Điện tích tạo ra trường điện từ và cũng như chịu sự ảnh hưởng của trường điện từ.

Sự tương tác giữa một điện tích với trường 8 điện từ, khi nó chuyển động hoặc đứng yên so với trường điện từ này, là nguyên nhân gây ra lực điện từ, một trong những lực cơ bản của tự nhiên. Một Culông tương ứng với lượng điện tích chạy qua tiết điện dây dẫn có cường độ dòng điện 1 ampe trong vòng 1 giây.7) Một proton có điện tích bằng 1,60219. Một electron có điện tích bằng -1,60219. Theo quy ước, có hai loại điện tích: Điện tích âm và điện tích dương.

Điện tích của electron là âm ( ký hiệu là –e), còn điện tích của proton là dương ( ký hiệu là +e) với e là giá trị của một điện tích nguyên tố. Các hạt mang điện cùng dấu (cùng dương hoặc cùng âm) sẽ đẩy nhau. Ngược lại, các hạt mang điện khác dấu sẽ hút nhau.