Giáo trình đo lường điện nghề điện công nghiệp trình độ trung cấp và cao đẳng nghề - Trường Cao ...

Giáo trình đo lường điện nghề điện công nghiệp trình độ cđtc tại trường cao đẳng nghề An Giang cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên.

• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề An Giang
• Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Đo Lường Điện Nghề Điện Công Nghiệp Trình Độ Trung Cấp Nghề & Cao Đẳng Nghề
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: An Giang

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. PHẦN I: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN
• 1.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN
• 1.2. CÁC SAI SỐ VÀ TÍNH SAI SỐ
• 2. PHẦN II. CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO THÔNG DỤNG
• 2.1. KHÁI NIỆM VỀ CƠ CẤU ĐO
• 2.2. Cơ cấu đo từ điện
• TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình đo lường điện nghề điện công nghiệp

Giáo trình Đo lường điện nghề điện công nghiệp tại Trường Cao đẳng Nghề An Giang được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức cơ bản và chuyên sâu về kỹ thuật đo lường trong ngành điện. Nội dung giáo trình bao gồm các phương pháp đo, dụng cụ đo và cách xử lý kết quả đo. Đây là tài liệu quan trọng cho sinh viên các ngành điện công nghiệp, điện dân dụng và kỹ thuật viễn thông.

1.1. Khái niệm về đo lường điện trong giáo trình

Đo lường điện là quá trình đánh giá định lượng các đại lượng điện như điện áp, dòng điện và công suất. Giáo trình cung cấp các khái niệm cơ bản về đo lường điện, giúp sinh viên hiểu rõ hơn về các đại lượng cần đo.

1.2. Mục tiêu của giáo trình đo lường điện

Mục tiêu của giáo trình là trang bị cho sinh viên những kiến thức cần thiết để thực hiện các phép đo trong thực tế. Sinh viên sẽ học cách sử dụng các dụng cụ đo và xử lý kết quả đo một cách chính xác.

II. Các thách thức trong việc đo lường điện công nghiệp

Trong quá trình đo lường điện, có nhiều thách thức mà sinh viên và kỹ thuật viên phải đối mặt. Những thách thức này bao gồm sai số trong phép đo, lựa chọn phương pháp đo phù hợp và điều kiện môi trường ảnh hưởng đến kết quả đo.

2.1. Sai số trong đo lường điện

Sai số có thể xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau như thiết bị đo, phương pháp đo và điều kiện môi trường. Việc hiểu rõ các loại sai số sẽ giúp sinh viên có thể giảm thiểu sai số trong quá trình đo.

2.2. Lựa chọn phương pháp đo phù hợp

Việc lựa chọn phương pháp đo phù hợp là rất quan trọng. Sinh viên cần nắm vững các phương pháp đo khác nhau để có thể áp dụng đúng trong từng trường hợp cụ thể.

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

Giáo trình cung cấp nhiều phương pháp đo lường điện khác nhau, từ phương pháp đo biến đổi thẳng đến phương pháp đo kiểu so sánh. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại đại lượng cần đo.

3.1. Phương pháp đo biến đổi thẳng

Phương pháp đo biến đổi thẳng là phương pháp không có khâu phản hồi, thường được sử dụng trong các phép đo đơn giản. Kết quả đo được tính toán dựa trên tỷ lệ giữa đại lượng cần đo và đơn vị đo.

3.2. Phương pháp đo kiểu so sánh

Phương pháp đo kiểu so sánh cho phép so sánh trực tiếp giữa đại lượng cần đo và một đại lượng mẫu. Phương pháp này thường cho kết quả chính xác hơn và được sử dụng rộng rãi trong thực tế.

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

Giáo trình Đo lường điện không chỉ cung cấp lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành điện công nghiệp. Sinh viên sẽ được thực hành với các dụng cụ đo hiện đại và áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế.

4.1. Thực hành đo lường điện trong phòng thí nghiệm

Sinh viên sẽ được thực hành đo lường điện trong các phòng thí nghiệm được trang bị đầy đủ dụng cụ. Việc thực hành giúp sinh viên củng cố kiến thức và kỹ năng cần thiết cho công việc sau này.

4.2. Ứng dụng trong các dự án thực tế

Giáo trình cũng hướng dẫn sinh viên cách áp dụng kiến thức vào các dự án thực tế, từ việc thiết kế hệ thống điện đến việc thực hiện các phép đo trong công nghiệp.

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

Giáo trình Đo lường điện nghề điện công nghiệp tại Trường Cao đẳng Nghề An Giang là tài liệu quan trọng giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết. Tương lai của giáo trình sẽ tiếp tục được cập nhật để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành điện công nghiệp.

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 nghề

Giáo trình đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành điện công nghiệp, đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP NGHỀ & CAO ĐẲNG NGHỀ Ban hành theo QĐ số: 70/QĐ-CĐN, ngày 11 tháng 01 năm 2019 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) An Giang – Năm 2019 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU . 2 PHẦN I: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN .1 KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN. Khái niệm về đo lường. Khái niệm về đo lường điện. Các phương pháp đo. CÁC SAI SỐ VÀ TÍNH SAI SỐ. Khái niệm về sai số. Các loại sai số. Phương pháp tính sai số. Các phương pháp hạn chế sai số . CÁC LOẠI CƠ CẤU ĐO THÔNG DỤNG. KHÁI NIỆM VỀ CƠ CẤU ĐO. Cơ cấu đo từ điện. Cơ cấu đo điện từ. Cơ cấu đo điện động. Cơ cấu đo cảm ứng. ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN CƠ BẢN . Đo công suất và điện năng (năng lượng). SỬ DỤNG CÁC LOẠI MÁY ĐO THÔNG DỤNG . SỬ DỤNG VOM, MΩ. Sử dụng VOM. SỬ DỤNG AMPE KÌM, OSC. SỬ DỤNG AMPE KÌM. Sử dụng Dao động ký (Oscilloscope). SỬ DỤNG MÁY BIẾN ÁP ĐO LƯỜNG. Máy biến dòng điện. TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO . 73 Modull: Đo lường điện 1 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG Lời nói đầu Môn học Đo lường điện trình bày các kiến thức về kỹ thuật đo dùng trong ngành điện hiện nay. Giới thiệu những phép đo cơ bản để ứng dụng cho các ngành sản xuất công nghiệp. Đo lường Điện là môn học nghiên cứu các phương pháp đo các đại lượng vật lý: đại lượng điện: điện áp, dòng điện, công suất,… và đại lượng không điện: nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc… Giáo trình Đo lường Điện được biên soạn dựa trên các giáo trình và tài liệu tham khảo mới nhất hiện nay, được dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các ngành: Điện công nghiệp, Điện dân dụng, Kỹ thuật Viễn thông, Kỹ thuật Thông tin, Tự động hoá, Trang thiết bị điện, Tín hiệu Giao thông. Cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản và chuyên sâu về kỹ thuật đo lường trong ngành điện. Trình bày các dụng cụ đo, nguyên lý đo và phương pháp đo các thông số. Trên cơ sở đó, người học biết cách sử dụng dụng cụ đo và xử lý kết quả đo trong công việc sau này. Trong quá trình biên soạn, đã được các đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến, mặc dù cố gắng sửa chữa, bổ sung cho cuốn sách được hoàn chỉnh hơn, song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế. Mong nhận được các ý kiến đóng góp của bạn đọc. Modull: Đo lường điện 2 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG Phần I: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN Trong quá trình nghiên cứu khoa học nói chung và cụ thể là từ việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, thử nghiệm cho đến khi vận hành, sữa chữa các thiết bị, các quá trình công nghệ… đều yêu cầu phải biết rõ các thông số của đối tượng để có các quyết định phù hợp. Sự đánh giá các thông số quan tâm của các đối tượng nghiên cứu được thực hiện bằng cách đo các đại lượng vật lý đặc trưng cho các thông số đó.1 KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN. Khái niệm về đo lường. Đo lường là một quá trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết quả bằng số so với đơn vị đo. Kết quả đo lường (Ax) là giá trị bằng số, được định nghĩa bằng tỉ số giữa đại lượng cần đo (X) và đơn vị đo (Xo): X Kết quả đo được biểu diễn dưới dạng: A = và ta có X = A.X0 X0 Trong đó: X - đại lượng đo X0 - đơn vị đo A - con số kết quả đo.1) có phương trình cơ bản của phép đo: X = Ax . Xo , chỉ rõ sự so sánh X so với Xo, như vậy muốn đo được thì đại lượng cần đo X phải có tính chất là các giá trị của nó có thể so sánh được, khi muốn đo một đại lượng không có tính chất so sánh được thường phải chuyển đổi chúng thành đại lượng có thể so sánh được. Khái niệm về đo lường điện. Đại lượng nào so sánh được với mẫu hay chuẩn thì mới đo được. Nếu các đại lượng không so sánh được thì phải chuyển đổi về đại lượng so sánh được với mẫu hay chuẩn rồi đo. Đo lường điện là một quá trình đánh giá định lượng đại lượng điện cần đo để có kết quả bằng số so với đơn vị đo. Các phương pháp đo. Phương pháp đo là việc phối hợp các thao tác cơ bản trong quá trình đo, bao gồm các thao tác: xác định mẫu và thành lập mẫu, so sánh, biến đổi, thể hiện kết quả hay chỉ thị. Các phương pháp đo khác nhau phụ thuộc vào các phương pháp nhận thông tin đo và nhiều yếu tố khác như đại lượng đo lớn hay nhỏ, điều kiện đo, sai số, yêu cầu… 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 Modull: Đo lường điện 3 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG trình đo lường. Có thể có nhiều phương pháp đo khác nhau nhưng trong thực tế thường phân thành 2 loại phương pháp đo chính là phương pháp đo biến đổi thẳng và phương pháp đo kiểu so sánh. Phương pháp đo biến đổi thẳng - Định nghĩa: là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu biến đổi thẳng, nghĩa là không có khâu phản hồi. - Quá trình thực hiện: * Đại lượng cần đo X qua các khâu biến đổi để biến đổi thành con số NX, đồng thời đơn vị của đại lượng đo XO cũng được biến đổi thành con số NO. * Tiến hành quá trình so sánh giữa đại lượng đo và đơn vị (thực hiện phép chia NX/NO), * Thu được kết quả đo: AX = X/XO = NX/NO . Lưu đồ phương pháp đo biến đổi thẳng. Quá trình này được gọi là quá trình biến đổi thẳng, thiết bị đo thực hiện quá trình này gọi là thiết bị đo biến đổi thẳng. Tín hiệu đo X và tín hiệu đơn vị X O sau khi qua khâu biến đổi (có thể là một hay nhiều khâu nối tiếp) có thể được qua bộ biến đổi tương tự - số A/D để có NX và NO , qua khâu so sánh có NX/NO. 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: - Định nghĩa: là phương pháp đo có sơ đồ cấu trúc theo kiểu mạch vòng, nghĩa là có khâu phản hồi. - Quá trình thực hiện: + Đại lượng đo X và đại lượng mẫu XO được biến đổi thành một đại lượng vật lý nào đó thuận tiện cho việc so sánh. + Quá trình so sánh X và tín hiệu XK (tỉ lệ với XO) diễn ra trong suốt quá trìnhđo, khi hai đại lượng bằng nhau đọc kết quả XK sẽ có được kết quả đo. Modull: Đo lường điện 4 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG Quá trình đo như vậy gọi là quá trình đo kiểu so sánh. Thiết bị đo thực hiện quá trình này gọi là thiết bị đo kiểu so sánh (hay còn gọi là kiểu bù). Lưu đồ phương pháp đo kiểu so sánh. + Các phương pháp so sánh: bộ so sánh SS thực hiện việc so sánh đại lượng đo X và đại lượng tỉ lệ với mẫu XK, qua bộ so sánh có: ΔX = X - XK. Tùy thuộc vào cách so sánh mà sẽ có các phương pháp sau: - So sánh cân bằng: * Quá trình thực hiện: đại lượng cần đo X và đại lượng tỉ lệ với mẫu XK = NK.XO được so sánh với nhau sao cho ΔX = 0, từ đó suy ra X = XK = NK.XO + suy ra kết quả đo: AX = X/XO = NK. Trong quá trình đo, XK phải thay đổi khi X thay đổi để được kết quả so sánh là ΔX = 0 từ đó suy ra kết quả đo. * Độ chính xác: phụ thuộc vào độ chính xác của XK và độ nhạy của thiết bị chỉ thị cân bằng (độ chính xác khi nhận biết ΔX = 0). Ví dụ: cầu đo, điện thế kế cân bằng - So sánh không cân bằng: * Quá trình thực hiện: đại lượng tỉ lệ với mẫu XK là không đổi và biết trước, qua bộ so sánh có được ΔX = X - XK, đo ΔX sẽ có được đại lượng đo X = ΔX + XK từ đó có kết quả đo: AX = X/XO = (ΔX + XK)/XO. * Độ chính xác: độ chính xác của phép đo chủ yếu do độ chính xác của XK quyết định, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ chính xác của phép đo ΔX, giá trị của ΔX so với X (độ chính xác của phép đo càng cao khi ΔX càng nhỏ so với X). Phương pháp này thường được sử dụng để đo các đại lượng không điện, như đo ứng suất (dùng mạch cầu không cân bằng), đo nhiệt độ… - So sánh không đồng thời: * Quá trình thực hiện: dựa trên việc so sánh các trạng thái đáp ứng của thiết bị đo khi chịu tác động tương ứng của đại lượng đo X và đại lượng tỉ lệ với mẫu XK, khi hai trạng thái đáp ứng bằng nhau suy ra X = XK . Modull: Đo lường điện 5 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG Đầu tiên dưới tác động của X gây ra một trạng thái nào đo trong thiết bị đo, sau đó thay X bằng đại lượng mẫu XK thích hợp sao cho cũng gây ra đúng trạng thái như khi X tác động, từ đó suy ra X = XK. Như vậy rõ ràng là XK phải thay đổi khi X thay đổi. * Độ chính xác: phụ thuộc vào độ chính xác của XK. Phương pháp này chính xác vì khi thay XK bằng X thì mọi trạng thái của thiết bị đo vẫn giữ nguyên. Thường thì giá trị mẫu được đưa vào khắc độ trước, sau đó qua các vạch khắc mẫu để xác định giá trị của đại lượng đo X. Thiết bị đo theo phương pháp này là các thiết bị đánh giá trực tiếp như vônmét, ampemét chỉ thị kim. - So sánh đồng thời: * Quá trình thực hiện: so sánh cùng lúc nhiều giá trị của đại lượng đo X và đại lượng mẫu XK, căn cứ vào các giá trị bằng nhau suy ra giá trị của đại lượng đo.