UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH ̀ TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN, ĐIỆN TỬ NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 99/QĐ-CĐKTCNQN ngày 14 tháng 3 năm 2018 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Bình Định, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình này được biên soạn bởi giáo viên khoa Điện tử trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, sử dụng cho việc tham khảo và giảng dạy nghề Điện tử công nghiệp tại trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn. Mọi hình thức sao chép, in ấn và đưa lên mạng Internet không được sự cho phép của Hiệu trưởng trường Cao đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn là vi phạm pháp luật. LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp cho hệ 1 Cao Đẳng và Trung Cấp, giáo trình Đo lường điện, điện tử là một trong những giáo trình môn học đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Bộ Lao động Thương binh Xã hội và Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học củng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thể sử dụng cho phù hợp.
Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao Đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, 172 An Dương Vương, TP. 2 MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN.
1 LỜI GIỚI THIỆU. 2 Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN. Các đơn vị cơ hệ SI. Đơn vị năng lượng.
Đơn vị công suất (W). Các đơn vị điện hệ SI. Các đơn vị của dòng điện và điện tích. Sức điện động, hiệu điện thế và điện áp:.
Điện trở và điện dẫn:. Độ chính xác và mức chính xác.14 CÂU HỎI ÔN TẬP. 16 Bài 2: KHẢO SÁT PHƯƠNG PHÁP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN. Phương pháp đo dòng điện.
Phương pháp đo điện áp. Phương pháp đo công suất. 23 Bài 3: KHẢO SÁT PHƯƠNG PHÁP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG KHÔNG ĐIỆN DÙNG MÁY ĐO LCR METER. Khảo sát máy đo LCR meter.
28 Bài 4: SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ ĐO. Sử dụng máy đo VOM. Sử dụng máy đo DMM. Sử dụng máy phát sóng.
Sử dụng máy hiện sóng.40 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 46 3 MÔN ĐUN ĐO LƯỜNG ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Mã môn đun: MĐ 10 Thời gian thực hiện mô đun: 90h (Lý thuyết: 30; Thực hành: 58; Kiểm tra: 2) Vị trí tính chất của mô đun: - Vị trí: Mô đun được bố trí dạy trước các môn học cơ bản chuẩn bị bước sang các môn chuyên ngành. - Tính chất: Cung cấp cho học viên các kiến thức, kỹ năng sử dụng các thiết bị đo lường điện – điện tử. Mục tiêu mô đun: - Kiến thức: + Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI); + Trình bày được các phương pháp đo các đại lượng điện và không điện; + Trình bày được cấu tạo, ứng dụng của các thiết bị đo; - Kỹ năng: + Sử dụng được các thiết bị đo; + Đo và xác định được giá trị theo phương pháp đo các đại lượng điện và không điện; - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Đi học đầy đủ, tích cực tham gia thảo luận, chăm chỉ đọc tài liệu tham khảo để nắm bắt được những kiến thức quan trọng.
+ Rèn luyện cho sinh viên thái độ nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác trong học tập và trong thực hiện công việc. Nội dung mô đun: Số Thời gian (giờ) Tên các bài trong mô đun TT TS LT TH KT 1 Bài 1: Các khái niệm cơ bản 3 3 0 0 Bài 2: Khảo sát phương pháp đo các đại lượng 2 32 9 22 1 điện Bài 3: Khảo sát phương pháp đo các đại lượng 3 10 3 7 0 không điện dùng máy đo LCR meter 4 4 Bài 4: Sử dụng các thiết bị đo 45 15 29 1 Tổng cộng 90 30 58 2 5 Bài 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mã bài : MĐ 10-01 Thời gian: 03 giờ (LT: 01, TH: 0, Tự học: 02) Giới thiệu: Đơn vị đo là giá trị đơn vị tiêu chuẩn về một đại lượng đo nào đó được quốc tế qui định mà mỗi quốc gia đều phải tuân thủ. Năm 1832, nhà toán học Đức K. Gauss đã chỉ ra rằng, nếu như chọn 3 đơn vị độc lập để đo chiều dài (L), khối lượng (M), thời gian (T) - thì trên cơ sở 3 đại lượng này nhờ các định luật vật lý, có thể thiết lập được đơn vị đo của tất cả các đại lượng vật lý.
Tập hợp các đơn vị đo theo nguyên tắc Gauss đã đưa ra hợp thành hệ đơn vị đo. Trên thế giới các nhà khoa học đã thống nhất đưa ra những đơn vị tiêu chuẩn được gọi là các chuẩn. Ðây là một hệ thống đơn vị đo lường quốc tế (SI) hợp pháp ở đa số các nước trên thế giới hiện nay. Ví dụ: Chuẩn “ ampe”, ohm”, “ volt”,… Mục tiêu: - Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI).
- Trình bày được các khái niệm về đo lường và sai số trong đo lường. - Tính toán các loại sai số cơ bản. - Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác. Các đơn vị cơ hệ SI 1.
Các đơn vị cơ bản Để cho nhiều nước có thể sử dụng một hệ thống đơn vị duy nhất người ta đã thành lập hệ thống đơn vị quốc tế (SI) năm 1960 đã được thông qua ở hội nghị quốc tế về mẫu và cân. Trong hệ thống đó các đơn vị được xác định như sau: - Đơn vị chiều dài: met (m) - Đơn vị khối lượng: kilogam (kg) - Đơn vị thời gian: giây (s) - Đơn vị cường độ dòng điện: Ampe (A) - Đơn vị nhiệt độ: Kelvin (0K) 6 - Đơn vị cường độ sáng: Candela (Cd) - Đơn vị số lượng vật chất: Mol * Đơn vị đo chiều dài mét (m): Mét là đơn vị đo khoảng cách, một trong bảy đơn vị cơ bản trong hệ đo lường quốc tế (SI). Định nghĩa gần đây nhất của mét bởi Viện đo lường quốc tế (Bureau International des Poids et Mesures) vào năm 1998 là: " 1 khoảng cách có chiều dài đúng bằng quãng đường đi của 1 tia sáng trong chân không, trong khoảng thời gian 1/299. Trong cách hành văn hàng ngày, nhiều khi một “mét” còn được gọi là một thước.
* Đơn vị đo khối lượng (kg): Kilôgam là đơn vị đo khối lượng, một trong bảy đơn vị đo cơ bản của hệ đo lường quốc tế (SI), được định nghĩa là "khối lượng của khối kilôgam chuẩn quốc tế, mẫu chuẩn một kilogramme là một hình ống trụ hợp kim gồm 90% platin và 10% iridi, có đường kính 39 mm, cao 39 mm” Chữ kilô (hoặc trong viết tắt là k) viết liền trước các đơn vị trong hệ đo lường quốc tế để chỉ rằng đơn vị này được nhân lên 1000 lần. Tại Việt Nam, kilôgam còn thường được gọi là cân trong giao dịch thương mại đời thường. * Đơn vị đo thời gian giây (s): Giây (viết tắt là s theo chuẩn quốc tế và còn có kí hiệu là ″ ) là đơn vị đo thời gian, là một đơn vị cơ bản trong hệ đo luờng quốc tế (SI). Định nghĩa quen thuộc của giây vốn là khoảng thời gian bằng 1/60 của phút, hay 1/3600 của giờ.
Hay Giây là một khoảng thời gian bằng 9.770 lần chu kỳ của thời lượng bức xạ tương ứng trong sự chuyển tiếp giữa hai mức năng lượng trong trạng thái cơ bản của nguyên tử Cs133 (Xêzi ). Trong vật lí người ta còn sử dụng các đơn vị nhỏ hơn như mili giây (một phần nghìn giây), micrô giây (một phần triệu giây), hay nano giây (một phần tỉ giây) * Đơn vị đo cường độ dòng điện ( A): Ampe là cường độ của dòng điện không đổi khi chạy qua trong hai dây dẫn thẳng, tiết diện nhỏ, rất dài, song song với nhau và cách nhau 1m trong chân không thì 7 trên mỗi mét dài của mỗi dây có một lực từ bằng 2.10-7 N (Niutơn) trên một mét chiều dài. Ampe có ký hiệu là A, là đơn vị đo cường độ dòng điện I trong hệ SI, lấy tên theo nhà Vật lý và Toán học người Pháp André Marie Ampère. * Đơn vị đo nhiệt độ ( K): Trong hệ thống đo lường quốc tế, Kelvin là một đơn vị đo lường cơ b ả n cho nhiệt độ.
Nó được kí hiệu bằng chữ K. Mỗi độ K trong nhiệt giai Kelvin (1K) tương ứng bằng một độ trong nhiệt giai Celsius (1°C) , Thang nhiệt độ này được lấy theo tên của nhà vật lý, kỹ sư người Ireland William Thomson, n a m tước Kelvin thứ nhất. Nhiệt độ trong nhiệt giai Kelvin đôi khi còn được gọi là nhiệt độ tuyệt đối, do 0K ứng với nhiệt độ nhỏ nhất mà vật chất có thể đạt được. Tại 0K, trên lý thuyết, mọi chuyển động nhiệt hỗn loạn đều ngừng.
Thực tế chưa quan sát được vật chất nào đạt tới chính xác mức 0K, chúng luôn có nhiệt độ cao hơn 0K một chút, tức là vẫn có chuyển động nhiệt hỗn loạn ở mức độ nhỏ. Ông là người đầu tiên đề ra hệ thống đo nhiệt độ căn cứ theo trạng thái của nước với 100 độ là nước đá đông và 0 độ là nước sôi ở khí áp tiêu biểu (standard atmosphere) vào năm 1742. Hai năm sau nhà khoa học Carolus Linnaeus đảo ngược hệ thống đó và lấy 0 độ là nước đá đông và 100 là nước sôi.