Giáo Trình Đo Lường Điện Nghề Điện Công Nghiệp Trung Cấp

Giáo trình đo lường điện nghề điện công nghiệp trung cấp trường cao đẳng dầu khí cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên.

• Tác giả: Lê Thị Thu Hường
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Đo Lường Điện Nghề Điện Công Nghiệp Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐO LƯỜNG ĐIỆN
• 1.1. KHÁI NIỆM VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐO LƯỜNG
• 1.2. PHÂN LOẠI CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO LƯỜNG
• 1.3. CHỨC NĂNG VÀ ĐẶC TÍNH THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG
• 1.4. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯỜNG
• 1.5. SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG
• 1.6. SỰ CHUẨN HÓA TRONG ĐO LƯỜNG
• 1.7. TÍNH TOÁN SAI SỐ VÀ CẤP CHÍNH XÁC
• 1.8. CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHI SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO
• 2. BÀI 2: SỬ DỤNG CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ TRONG ĐO LƯỜNG
• 2.1. CƠ CẤU TỪ ĐIỆN
• 2.2. CƠ CẤU ĐIỆN TỪ
• 2.3. CƠ CẤU ĐIỆN ĐỘNG
• 2.4. CƠ CẤU CẢM ỨNG
• 2.5. CƠ CẤU ĐO TĨNH ĐIỆN
• 2.6. CƠ CẤU ĐO ĐIỆN TỬ
• 3. BÀI 3: ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
• 3.1. ĐO DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU (DC) VÀ XOAY CHIỀU (AC)
• 3.2. ĐO ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU (DC) VÀ XOAY CHIỀU (AC)
• 4. BÀI 4: ĐO ĐIỆN TRỞ
• 4.1. ĐO ĐIỆN TRỞ DÙNG PHƯƠNG PHÁP ĐO GIÁN TIẾP
• 4.2. MẠCH ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG OHM KẾ
• 4.3. CẦU WHEATSTONE ĐO ĐIỆN TRỞ
• 4.4. MEGOHM KẾ VÀ ỨNG DỤNG ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN
• 4.5. ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT
• 5. BÀI 5: ĐO ĐIỆN DUNG VÀ ĐIỆN CẢM
• 6. BÀI 6: ĐO CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG
• 6.1. ĐO CÔNG SUẤT MỘT CHIỀU
• 6.2. ĐO CÔNG SUẤT XOAY CHIỀU
• 6.3. ĐO HỆ SỐ CÔNG SUẤT
• TÀI LIỆU 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 trung cấp là tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức cơ bản về đo lường điện. Tài liệu này không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn thực hành các kỹ năng cần thiết trong lĩnh vực điện công nghiệp. Nội dung giáo trình được biên soạn chi tiết, bao gồm các khái niệm, phương pháp đo lường và ứng dụng thực tiễn.

1.1. Khái niệm và ý nghĩa của đo lường điện

Đo lường điện là quá trình thu nhận và biến đổi đại lượng điện thành tín hiệu điện. Điều này giúp người học hiểu rõ hơn về các thông số điện và ứng dụng trong thực tế.

1.2. Phân loại các đại lượng đo lường

Trong đo lường điện, đại lượng được chia thành đại lượng điện và không điện. Việc phân loại này giúp sinh viên dễ dàng hơn trong việc lựa chọn thiết bị đo phù hợp.

II. Những thách thức trong việc đo lường điện

Đo lường điện gặp nhiều thách thức như sai số trong quá trình đo, lựa chọn thiết bị không phù hợp và điều kiện môi trường. Những yếu tố này có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả đo. Việc hiểu rõ các thách thức này là rất quan trọng để cải thiện quy trình đo lường.

2.1. Sai số trong đo lường điện

Sai số có thể phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm thiết bị đo, phương pháp đo và điều kiện môi trường. Việc nhận diện và giảm thiểu sai số là rất cần thiết.

2.2. Lựa chọn thiết bị đo phù hợp

Việc lựa chọn thiết bị đo không chỉ dựa vào giá cả mà còn phải xem xét đến độ chính xác và tính năng của thiết bị. Điều này giúp đảm bảo kết quả đo chính xác hơn.

III. Phương pháp đo lường điện hiệu quả

Có nhiều phương pháp đo lường điện khác nhau, mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa quá trình đo lường và đảm bảo độ chính xác cao.

3.1. Phương pháp đo trực tiếp

Phương pháp này cho phép đo lường các đại lượng điện mà không cần thông qua các đại lượng trung gian. Đây là cách đo đơn giản và nhanh chóng.

3.2. Phương pháp đo gián tiếp

Phương pháp này yêu cầu phải thông qua các đại lượng liên quan để tính toán giá trị cần đo. Mặc dù phức tạp hơn, nhưng nó có thể áp dụng cho nhiều trường hợp khác nhau.

IV. Ứng dụng thực tiễn của đo lường điện trong công nghiệp

Đo lường điện có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, từ sản xuất đến tự động hóa. Việc áp dụng các kỹ thuật đo lường chính xác giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành.

4.1. Đo lường điện trong sản xuất

Trong sản xuất, việc đo lường điện giúp kiểm soát chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Điều này góp phần giảm thiểu lãng phí và tăng năng suất.

4.2. Đo lường điện trong tự động hóa

Trong tự động hóa, các thiết bị đo lường điện giúp giám sát và điều khiển các quy trình tự động, đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn.

V. Kết luận và tương lai của đo lường điện

Giáo trình Đo lường điện nghề điện công nghiệp trung cấp không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn trang bị kỹ năng thực hành cần thiết cho sinh viên. Tương lai của đo lường điện sẽ tiếp tục phát triển với sự tiến bộ của công nghệ, mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực điện công nghiệp.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ đo lường

Công nghệ đo lường đang ngày càng phát triển với sự xuất hiện của các thiết bị thông minh và tự động hóa. Điều này sẽ giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong đo lường.

5.2. Tầm quan trọng của giáo trình trong đào tạo

Giáo trình Đo lường điện sẽ tiếp tục là tài liệu quan trọng trong việc đào tạo nhân lực chất lượng cao cho ngành điện công nghiệp, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐĂNG DẦU KHÍ te)G§®%5C⁄ PETRDVIETNRIM PVMTC GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN NGHÈ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRINH DO: TRUNG CAP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 215/QĐ-CĐDK ngày 1 tháng 3 năm 2022 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYEN BO BAN QUYEN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đảo tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm câm. LỜI GIỚI THIỆU Đo lường điện là môn học không thể thiếu trong nhiều ngành học như Điện công nghiệp, Điện tử, Tự động hóa. Môn học này giúp người học biết cách đo đạc chính xác giá trị các đại lượng điện và sử dụng đúng kĩ thuật các thiết bị đo lường.

Ngoài ra trong bất kì quy trình điều khiển tự động nào cũng bao gồm thiết bị đo lường nhằm đo đạc và truyền tín hiệu đến các khối tiếp theo để xử lí và điều khiển. Giáo trình đề cập đến các vấn đề chính của đo lường như sai số, cơ cầu đo, nguyên lí đo các đại lượng điện, mạch đo, thiết bị đo. Giáo trình được biên soạn với sự cộng tác của các giáo viên giảng trường Cao Đắng Dầu Khí. Xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp, các tác giả những tài liệu mà chúng tôi đã tham khảo cũng như những điều kiện thuận lợi trường Cao Đẳng Dầu Khí đã dành cho chúng tôi để giáo trình này sớm ra mắt cùng bạn đọc.

Chúng tôi đã biên soạn cuốn giáo trình Đo lường điện gồm 6 bài với những nội dung cơ bản sau: - Bài 1: Đại cương về đo lường điện - Bài 2: Sử dụng các cơ cấu chỉ thị trong đo lường - Bai 3: Do dòng điện và điện áp - Bai 4: Do điện trở - Bai 5: Do dién dung va dién cam - Bai 6: Do cong suất và điện năng Giáo trình Ðo lường điện được biên soạn phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên và là tài liệu học tập của học viên. Tuy đã cô găng nhiều trong việc trình bày và nội dung nhưng chắc rằng giáo trình khó tránh khỏi sai sót vậy nên chúng tôi rất mong những ý kiến đóng góp của quý đồng nghiệp, các em học viên dé lần tái bản sau càng hoàn thiện hơn. Bà Rịa — Vũng Tàu, thang 06 nam 2022 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Lê Thị Thu Hường 2.

Ninh Trọng Tuấn 3. Nguyễn Xuân Thịnh 4 MỤC LỤC BAI 1: DAI CUONG VE ĐO LƯỜNG ĐIỆN. «se se sseseseresersersersee 8 1. KHÁI NIỆM VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐO LƯỜNG.

PHÂN LOẠI CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO LƯỜNG.-- 2-5 SE+E+ESEE+EeErEerersrk 14 1. CHỨC NĂNG VÀ ĐẶC TÍNH THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO LƯỜNG. SODO TONG QUAT HE THONG DO LUONG: wi.

SỰ CHUẨN HÓA TRONG ĐO LƯỜNG. TÍNH TOÁN SAI SÓ VÀ CÁP CHÍNH XÁCCÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN KHI SỬ DỤNG THIẾT BỊ ĐO. 17 BÀI 2: SỬ DỤNG CÁC CƠ CÁU CHỈ THỊ TRONG ĐO LƯỜNG .1 CƠ CẤU TỪ ĐIỆN.2 CƠ CẤU ĐIỆN TỪ.3 CƠ CẤU ĐIỆN ĐỘNG.5 CƠ CẤU ĐO TĨNH ĐIỆN:.6 CƠ CẤU ĐO ĐIỆN TỬ:. 2-52-5222 2E12E127127122112112117111121121121121 112112 ye 33 BÀI 3: ĐO DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP.

ĐO DÒNG ĐIỆN MỘT CHIÊU (DC) VÀ XOAY CHIỀU (AC). ĐO ĐIỆN ÁP MỘT CHIỀU (DC) VÀ XOAY CHIẾU (AC).1 ĐO ĐIỆN TRỞ DÙNG PHƯƠNG PHÁP ĐO GIÁN TIEP? .2 MẠCH ĐO ĐIỆN TRỞ BẰNG OHM KẾ: .---2©22+2E+2E+EEC2EEEEEEEEEEE2E2Exerkrek 54 4.3 CẦU WHEATSTONE ĐO ĐIỆN TRỞ.-©22©22+22+EE2EEEE 2221221712112 xe.4 MEGOHM KÉ VÀ ỨNG DỤNG ĐO ĐIỆN TRỞ CÁCH ĐIỆN.5 ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT. 63 BÀI 5: ĐO ĐIỆN DUNG VÀ ĐIỆN CẢM.SS St T1 1T E11 211 1101111111011 11011111111 ra 72 BÀI 6: ĐO CÔNG SUÁT VÀ ĐIỆN NĂNG. ĐO CÔNG SUÁT MỘT CHIỀU.

ĐO CÔNG SUÁT XOAY CHIỀU:. ĐO HỆ SÓ CÔNG SUTT:. DO DIEN NANG? Sẽ. 92 TAI LIEU THAM KHAO.sssssssscsssssnscssssssscsssssssccsscesuscenscesecsnscsnseessssancesscessecsnsess 98 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT k: Cấp chính xác của dụng cụ đo Xm: Gia trị cực đại trên thang đo của dụng cụ còn gọi là giá trị định mức Xđm AX: Sai số hệ thống AXur: Sai số hệ thông AXa: Sai số ngẫu nhiên x: Giá trị thực e: Sai số tương đối y: Sai số quy dẫn ymax: Sai s6 quy dẫn lớn nhất F: Lực điện từ tác dụng lên một cạnh khung dây [N] B: Độ cảm ứng từ trong khe hở không khí [T] I: Chiều dài tác dụng của khung dây [m] b: Bề rộng khung dây [m] N: Số vòng dây [vòng] 1: Cường độ dòng điện chạy qua khung dây [A] K.: Hệ số cản của lò xo.

œ: Góc lệch của kim chỉ thị, hay góc xoắn của lò xo. Ki: hệ số tỉ lệ đòng điện I: Dòng điện cần đo [AI Im: Dòng điện chạy qua cơ cấu [A] IS: Dòng điện chạy qua điện trở shunt [A] n là hệ số hiệu chỉnh dòng điện: R;: Điện trở phụ mắc nối tiếp voi co cau [Q] Rx Dién tré cần đo [Q] R: Điện trở cân bằng thang đo [O] C;: Điện dung của tụ điện Lx: Điện cảm cuộn dây Pu: Công suất tiêu thụ la: Dòng điện chạy qua cuộn dòng [A] lv: Dòng điện chạy qua cuộn ap [A] Cw: Hang sé Watt ké Pa: Céng suat đo trên pha A cho bởi Watt kế W1 [W] Pa: Công suất đo trên pha B cho bởi Watt kế W2 [W] Pc: Công suất đo trên pha C cho bởi Watt kế W3 [W] : Góc lệch pha giữa điện áp U và dòng điện I DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống đo lường. 1: Cơ cấu đo từ điện. 2: Phần động cơ cấu từ điện.----:- + 2xx 2EEEEE2EE212717121 2121212.

3: Cơ cấu điện từ loại đẹt. 4: Cơ cấu điện từ loại tròn. 5: Cơ cấu điện động. 6: Cơ cấu cảm ứng .-- -- ¿2c ©5+22+t2E+£EEE2EESEEEEEESEEEEEEEEE2122121121 2E re 32 Hình 3.1: Mạch đo dòng điện dung điệntrở Shun[.2: Cơ cầu đo dùng điện trở shunt riêng biỆt.--22-5c©525+25+2cxccx+czx 37 Hình 3.

3: Cơ cấu đo dùng điện trở Shunt vạn năng. -©2:-ccc5c+cccccxcceerxeces 37 Hình 3.4: Sơ đồ chỉnh lưu nửa chu kì.5: Sơ đồ chỉnh luu toàn kÌ.6: Sơ đồ chỉnh luu 2 nửa chu ki dung 2 diode và 2 điện trở. 7: Sơ đồ mắc Volt kế vào mạch.-¿- 2 5s + +EeEE‡EEEESEEEEEEEEErkerkrkee 41 Hinh 3. 8: So d6 mach do Volt ké.

9: Cơ cấu đo dùng điện trở phụ riêng biỆt. 22-55 55222+cx+2cxccxecrx 42 Hình 3. 10: Cơ cấu đo dùng điện trở phụ vạn năng. 11: Sơ đồ mạch đo điện áp xoay chiều sử dụng I diode.

12 Sơ đồ mạch đo điện áp xoay chiều sử dụng 4 diode. 13: Sơ đồ mạch đo điện ấp xoay chiều sử dụng 2 diode kết hợp 2 điện trở. 14: Sơ đồ mắc volt kế vào mạch đo.-- - 2: 2s + keEE+E££E+EE+EeEkeErkerxrree 45 Hình 3. 15: Do điện áp một chiều bằng phương pháp biến trở.

16: Sơ đồ định chuẩn cho Volt kế 1 chiều .--2- 2-2 2 +£++£e£xz£+zse£ 47 Hình 3. 17: Sơ đồ định chuẩn cho Ampe kế 1 chiễu. 1§: Sơ đồ định chuẩn cho Volt kế xoay chiễu. 19: Sơ đồ định chuẩn cho Ampe kế xoay chiều.

1: Cách mắc Volt kế trước Ampe kế. 2: Cách mắc Ampe kế trước Volt kẾ.¿--¿ + + ©+++++x++zxezx+zrxrrxecrs 53 Hình 4. 3: Đo điện trở dung phương pháp đo điện áp bằng biến trở. 4: So d6 mach do di@n tr@.

5: Sơ đồ mạch đo điện tro thre té. 6: Sơ đồ mạch mở rộng phạm vi đo chính xác sử dụng điện trở riêng biệt mắc SONEØ SONE VỚI CƠ CÂU.- SH ng ngưng 57 Hình 4. 7: Sơ đồ đo điện trở bằng cầu Wheatston cân bằng. 8: Sơ đồ đo điện trở bằng cầu Wheatston không cân bằng.

9: Câu tạo MegOhm kế. 10: Do điện trở trực tiếp ng HH re 65 Hình 4. 11: Sơ đồ mạch đo tương đương.----:- 2 +c©5+22x2x+2ExeEEt+rxerxrerxrrrrrrs 65 Hình 4. 12 Do điện trở đất gián tiẾp.-¿----2¿- +t©++2cxt2E2EEEEEEEEEEEErkrrkrerkrrrrres 66 Hình 5 1: Sơ đồ mạch đo điện (UN,.

2Q Q1 11190 vn nh nh ng 69 Hình 5 2: Đo tụ điện có điện trỞ rỈ.-- -- - G1131 1132111191111 18111 E1 1H k1 key 70 Hình 5 3: Sơ đồ mạch đo kiểm tra độ rỉ của tụ bằng ampe kế.70 Hình 5 4: Sơ đồ mạch đo kiểm tra độ rỉ của tụ bằng VOÏt KẾ .- 52c ccxerxcsee 71 Hình 5 5: Sơ đồ mạch đo kiểm tra độ rỉ của tụ không phân cực tính bằng volt kế. 71 Hình 5 6: Sơ đồ mạch đo điện aM voicecececcsccsssscessssescssesscseseessssessesssscssssssestssesvsatsneans 72 Hình 5 7: Mạch đo điện cảm có điện trở tốn hao của cuộn dây. 1: Volt kế mắc trước Ampe kế. 2: Sơ đồ đo mắc volt kế sau Ampe kế Hình 6.

3: Sơ đồ đo công suất cuộn áp mắc trước cuộn dòng. 4: Sơ đồ đo công suất cuộn áp mắc sau cuộn dòng. 5: Do gián tiếp công suất tải một pha. 7: Mạch đo trực tiếp công suất tải một pha.---2--5¿©527+2s+2cxccx+czx 80 Hình 6.

§: Kí hiệu watt kế Hì90189:FXỈtadđi. 9: Watt kế 3 pha 3 phần tử. 10: Watt kế 3 pha 2 phần tử. 11: Watt kế 3 pha 2,5 phan tite.

12: Sơ đồ mạch đo công suất tải 3 pha 4 dây đối xứng. 13: Sơ đồ mạch đo công suất tải 3 pha 4 day bat đối xứng. 14: Sơ đồ mạch đo dùng watt kế 3 pha 3 phân tử Hình 6. 15: Sơ đồ mạch đo công suất tải 3 pha 3 dây.

16: Đo công suất phản kháng dung Watt kế, Volt kế, Ampe kế. 17: Sơ đồ mạch chuyển Watt kế thành Var Ké eececceccscsscssesssssesesssstesssessssssseees 86 Hình 6. 19: Sơ đồ nối mạch đo dùng VAR kế. 20: Đo công suất phản kháng tải 3 pha 4 dây đối xứng.

22: Đo công suất phản kháng tải 3 pha 4 dây không đối xứng. 23: Do công suất phản kháng tải 3 pha 3 dây tải cân bằng. 24: Do céng suat phan khang tai 3 pha 3 day tải không cân bằng. 25: Đo công suất phản kháng tải 3 pha 3 Bang 3 Watt ké 1 pha.

26: Đo cosọ dùng Volt kế, Ampe kế và Watt kế. 27: Mạch đo cosọ dùng Volt kẾ.- 2-5: 2 +2 +22xt2E+2EEeEEESrxerkrerkrrrrres 90 Hình 6. 28: Giản đồ vector điện áp. 29: Mạch đo cosọ dùng Ampe kẾ.-- 2-5552 22S2E+2EEtEEE2Exerxverxrrrrcrs 91 Hinh 6.

30: Mach do cose diing cose ké dién dONg.Mạch đo điện năng tải Í pha. 32: Sơ đồ nguyên lý điện năng kế 1 pha. 33: Mạch đo điện năng dùng Watt kế 3 pha 3 phan tử Hình 6. 34: Mạch đo điện năng dùng Watt kế 3 pha 2 phan tử GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN 1.

Tên mô đun: ĐO LƯỜNG ĐIỆN 2. Mã mô đun: ELEI53115 Thời gian thực hiện môn học: 75 giờ; (Lý thuyết: 14 giờ; Thực hành: 58 giờ, kiêm tra: 03 giờ).