Giáo trình Thí nghiệm mạch điện - Bài 1: Giới thiệu các linh kiện và thiết bị thí nghiệm cơ bản

BAØI 1

GIÔÙI THIEÄU CAÙC LINH KIEÄN VAØ

THIEÁT BÒ THÍ NGHIEÄM CÔ BAÛN

A. MUÏC ÑÍCH :

Giuùp sinh vieân tieáp caän caùc phaàn töû maïch thöïc teá vaø naém vöõng caùc thao

taùc söû duïng caùc thieát bò thí nghieäm: baûng maïch caém thöû, volt keá, amper keá,

VOM, DMM, watt keá, boä nguoàn DC, maùy phaùt soùng, oscilloscope...

B. GIÔÙI THIEÄU :

I. VOLT KEÁ (Voltmeter):

Trong PTN , ngoaøi caùc Volt keá chuyeân duïng , VOM (maùy ño vaïn naêng)

ñöôïc öa chuoäng vôùi chöùc naêng cuûa moät Volt keá DC vaø AC. Moät soá löu yù khi söû

duïng VOM vôùi chöùc naêng cuûa moät Volt keá :

1) VOM :

+ Hai loaïi cô baûn: Laø chæ

thò soá vaø chæ thò kim.

+ Caém caùc que ño : ñen

taïi COM vaø ñoû taïi V-Ω

(hình 1.1.1).

Hình 1.1.1: Caùc loïaïi VOM cô baûn

- Trang 5 -

+ Choïn ñuùng chöùc naêng ño :

-

Choïn DCV : ño Volt moät chieàu.

Choïn ACV : ño Volt xoay chieàu.

+ Choïn ñuùng taàm ño (Range): Veà nguyeân taéc , taàm chæ ñöôïc choïn sao cho vöøa

ñuû lôùn hôn ñaïi löôïng caàn ño. Neáu choïn taàm quaù lôùn thì sai soá pheùp ño. Neáu

choïn taàm beù hôn ñaïi löôïng caàn ño, thì neáu laø VOM – chæ thò kim seõ laøm hö hoûng

khung quay, coøn VOM- chæ thò soá thì coù baùo hieäu overload ( hieän soá 1.).

+ Choïn ñuùng thang chia (Scale) : Tuøy theo taàm vaø chöùc naêng ño, ngöôøi ta choïn

thang chia thích hôïp ñeå ñoïc soá lieäu. Caùc thang chia ño aùp cuõng seõ ghi roõ chuùng

ñöôïc duøng cho tín hieäu AC hay DC vaø ôû taàm bao nhieâu. Neáu taàm ño khoâng toàn

taïi treân thang chia töùc laø noù duøng thang chia coù öôùc soá laø 10. Caàn ñaëc bieät löu yù

caùc thang chia chuyeân bieät cho daïng tín hieäu ôû moät taàm naøo ñoù , vì thang chia

naøy ñöôïc khaéc vaïch rieâng nhaèm khaéc phuïc tính phi tuyeán cuûa maïch leân tín hieäu

ñang ñöôïc ño.

+ Giaù trò ñoïc treân Volt keá laø trò hieäu duïng (RMS Value).

+ Ño noùng – Noái song song : VOM duøng nhö Volt keá coù theå ño noùng, töùc laø ño

khi maïch ñang coù ñieän. Vaø Volt keá maéc vaøo maïch song song vôùi taûi caàn ño aùp.

Veà maët lyù thuyeát maïch , Volt keá ñöôïc xem laø töông ñöông vôùi moät trôû khaùng

Rv coù giaù trò voâ cuøng lôùn ( hôû maïch).

+ Cöïc tính : Ñoái vôùi Volt keá AC khoâng caàn löu yù cöïc tính que ño nhöng vôùi

Volt keá DC thì caàn löu yù ñieàu naøy. Que ñoû luoân ñaët vaøo cöïc tính + vaø que ñen

ñaët vaøo cöïc tính – cuûa ñieän aùp DC caàn ño.

2) VOLT KEÁ CHUYEÂN DUÏNG :

Caùc Volt keá chuyeân duïng chæ thò kim (hình 1.1.2) hay chæ thò soá thöôøng

coù hai chöùc naêng ño AC vaø DC. Vieäc choïn taàm , thang chia vaø cöïc tính que ño

khoâng khaùc gì VOM.

Hình 1.1.2: Amper keá vaø Volt keá (DC / AC)

- Trang 6 -

Löu yù :

•

Tuyeät ñoái khoâng ñöôïc söû duïng VOLT AC ñeå ño DC hay ngöôïc laïi .

Khi söû duïng VOM ñeå ño volt thì caån thaän kieåm tra caùc vò trí caùc

switch choïn chöùc naêng tröôùc khi ño !

II. AMPER KEÁ (Ampermeter):

Trong PTN , moät soá thieát bò ño Amper goàm coù :

1) Amper keá chuyeân duïng : (hình 1.1.2)

Ñaëc tröng nhaát veà thieát bò ño Amper laø caùc Amper keá chuyeân duïng .

Thoâng thöôøng coù caùc loaïi : AC Amper ; DC Amper vaø AC-DC Amper. Khi söû

duïng caùc thieát bò naøy cuõng caàn löu yù :

+ Caém que ño : que ñoû caém ôû A , que ñen caém ôû COM. Löu yù coù moät soá Amper

ño doøng quaù lôùn thì vò trí caém cuûa que ño cuõng ñoåi ñeå thay ñoåi trôû Shunt.

+ Choïn ñuùng chöùc naêng : Ño doøng DC ( Choïn DCA) hay AC ( Choïn ACA) .

Neáu Amper keá chæ coù moät chöùc naêng thì khoâng caàn löu yù ñieàu naøy.

+ Choïn ñuùng taàm vaø thang chia : Choïn nhö Volt keá ôû treân .

+ Giaù trò ñoïc laø trò hieäu duïng (RMS Value) .

+ Ño nguoäi – Noái noái tieáp : Amper keá chæ coù theå ño nguoäi , töùc laø chæ ñöôïc laép

maïch Amper keá khi maïch khoâng coù ñieän. Sau ñoù muoán ñoïc giaù trò treân Amper

keá thì ta caáp ñieän cho maïch ( baèng caàu dao hay coâng taéc). Khi muoán ñoåi Amper

sang moät vò trí khaùc thì ta ngaét ñieän treân maïch , ñoåi noái cho Amper keá, roài ñoïc

soá lieäu môùi …. Nguyeân taéc : Amper keá maéc vaøo maïch noái tieáp vôùi taûi caàn ño

doøng. Veà maët lyù thuyeát maïch , Amper keá ñöôïc xem laø töông ñöông vôùi moät trôû

khaùng R_acoù giaù trò voâ cuøng beù ( ngaén maïch). Amper keá ñöa vaøo maïch coù theå

xem töông ñöông vôùi moät daây daãn vaø laøm ngaén maïch hai ñaàu cuûa noù neân SV

caàn löu yù khi chuyeån maïch cho Amper keá.

+ Cöïc tính : Ñoái vôùi Amper keá AC khoâng caàn löu yù cöïc tính que ño nhöng vôùi

Amper keá DC thì caàn löu yù ñieàu naøy. Doøng ñieän phaûi ñi vaøo cöïc döông (+) cuûa

Amper DC thoâng qua que ñoû vaø ñi ra ôû cöïc aâm (-) thoâng qua que ñen .

+ Maéc theâm bieán doøng: Khi ñoåi taàm ño cho Ampe keá AC ta coù theå laép theâm

bieán doøng (hình 1.1.3) , khi ñoù trò soá ñoïc treân Ampe (I_a) phaûi nhaân theâm vôùi heä

soá bieán doøng ñeå ñöôïc trò soá thöïc laø I.

I = k_i* I_a

(vôùi k_ilaø heä soá bieán doøng)

2) Amper keïp (Clamp ampermeter) :

- Trang 7 -

Moät duïng cuï ño Amper khoâng caàn caùc thao taùc maéc maïch phöùc taïp döïa

treân nguyeân lyù caûm öùng töø laø Amper keïp , coù daïng nhö hình 1.1.4, duøng ñeå ño

doøng AC.

Hình 1.1.3: Coù theâm bieán doøng

Söû duïng :

+ Peak hold : Giöõ giaù tri lôùn nhaát maø

Amper keïp ñoïc ñöôïc.

Hình 1.1.4: Amper keïp

+ Data hold : Giöõ giaù trò treân maøn hình khi aán nuùt naøy.

(caùc nuùt Peak vaø Data hold laø caùc phím ON/OFF).

+ Func. Select : Choïn chöùc naêng ño, khi ño doøng neân choïn 20 A.

+ Display : hieån thò giaù trò ño.

III. WATT KEÁ (Wattmeter):

Trong PTN , Wattmeter laø duïng cuï söû

duïng raát nhieàu, khi thao taùc treân noù caàn löu yù

moät soá ñieåm sau ñaây :

Hình 1.1.5: Ño coâng suaát

1) Xaùc ñònh ñuùng cuoän aùp vaø cuoän doøng:

Xaùc ñònh hai ñaàu cuoän aùp , hai ñaàu cuoän doøng , cöïc cuøng teân cuûa noù vaø

caùc taàm thích hôïp. Taàm choïn theo nguyeân taéc : Doøng qua cuoän doøng phaûi ñaûm

baûo beù hôn Iñm cuûa cuoän doøng vaø aùp ñaët vaøo cuoän aùp phaûi ñaûm baûo beù hôn

Uñm cuûa cuoän aùp Wattmeter.

2) Noái Wattmeter ño coâng suaát theo nguyeân taéc :

Cuoän doøng noái tieáp vôùi taûi , cuoän aùp song song vôùi taûi theo hình 1.1.5. Khi noái

caàn löu yù caùc ñieåm sau :

- Trang 8 -

+ Ñöôøng ñaäm neùt dieãn taû ñöôøng doøng ñieän qui öôùc.

+ Caùc cöïc cuøng teân phaûi ñuùng qui öôùc.

+ Watt keá laø thieát bò ño nguoäi, töùc laø thao taùc cho noù khi noù khoâng coù ñieän,

vaø caùc cuoän daây phaûi ñöôïc noái ñoàng thôøi.

3) Ñoïc trò soá :

Ñoái vôùi Wattmeter moät pha , maø caùc cuoän daây coù nhieàu giaù trò Iñm vaø

Uñm thì giaù trò coâng suaát thöïc xaùc ñònh töø giaù trò coâng suaát ñoïc theo coâng thöùc:

P(thöïc) = P(ñoïc) * k_w.

Vôùi k_w= (Uñm * Iñm) / Trò max cuûa thang chia.

4) Moät soá Wattmeter trong PTN :

a) FUSO Wattmeter :

Caùc cöïc ra daây nhö treân hình 1.1.6, trong ñoù ta coù hai giaù trò Uñm ( 120

V vaø 240 V) vaø hai giaù trò Iñm choïn nhö sau :

+ Choïn 1 : Iñm = 2.5 A

+ Choïn 2-2 : Iñm = 5 A.

+ Choïn S : Noái taét cuoän doøng.

Cöïc cuøng teân cuûa caùc cuoän aùp vaø cuoän doøng ñöôïc kyù hieäu baèng daáu : ± .

Hình 1.1.6: Caùc coïc treân FUSO watt keá

- Trang 9 -

b) YOKO Wattmeter :

Caùc cöïc ra daây nhö treân hình 1.1.7, trong ñoù ta coù hai giaù trò Uñm ( 120

V vaø 240 V) vaø hai giaù trò Iñm (1 A vaø 5 A). Caùc cuoän daây goàm cöïc cuøng teân

cuûa noù vaø cöïc giaù trò ñònh möùc töông öùng.

Löu yù :

Ñeå kim Watt keá quay thuaän khi laép maïch caàn chuù yù laép hai ñaàu cöïc tính (

daáu * hoaëc daáu ± ) cuûa hai cuoän doøng vaø aùp nhö hình veõ 1.1.5.

Khi cuoän aùp ñaàu ra nhieàu möùc ñieän theá thì luoân luoân choïn möùc ñieän theá vöøa

lôùn hôn ñieän theá caàn ño ñeå ñoïc ñöôïc trò soá ñuùng vaø traùnh hö hoûng Watt keá.

Tröôøng hôïp ñaõ ñaáu ñuùng taàm doøng vaø aùp maø kim Watt keá vaãn leäch ít, khi ñoù

caàn laép theâm bieán doøng vaøo maïch Watt keá (hình 1.1.8).

Khi coù bieán doøng , giaù trò coâng suaát ño tính theo soá ñoïc , heä soá Watt keá vaø

heä soá bieán doøng : P(thöïc) = P(ñoïc) * k_w* k_i.

Hình 1.1.7: Caùc coïc treân YOKO watt keá

Hình 1.1.8: Ño coâng suaát coù

bieán doøng

IV. BIEÁN AÙP TÖÏ NGAÃU (VARIAC):

Hình 1.1.9: Bieán aùp töï ngaãu

- Trang 10 -

+ Sô ñoà nguyeân lyù nhö treân hình 1.1.9a vaø caùc coïc ra daây nhö treân hình

1.1.9b. Ngoõ vaøo A-X ñöôïc noái vôùi ñieän aùp AC (110 V hay 220 V) vaø ñieän aùp ra

laáy treân hai coïc a-x laø ñieän aùp AC ñieàu chænh ñöôïc. Chieàu xoay bieáu aùp töï ngaãu

theo chieàu kim ñoàng hoà laø chieàu taêng cuûa ñieän aùp ra. Coïc X neân noái vaøo daây

nguoäi cuûa aùp vaøo.

+ Ñieän aùp vaøo bieán aùp töï ngaãu thöôøng laáy töø ñieän aùp daây hay pha cuûa

nguoàn ba pha trong PTN nhö treân hình 1.1.10.

Hình 1.1.10: Nguoàn trong PTN

V. MAÙY PHAÙT SOÙNG (FUNCTION GENERATOR):

1) Moâ hình : Laø moät nguoàn aùp (hình 1.1.11), trong ñoù e(t) thöôøng laø tín hieäu

ñieàu hoøa, xung vuoâng hay xung tam giaùc. Giaù trò E ñöôïc goïi laø thaønh phaàn DC

cuûa tín hieäu ra , vaø ñöôïc chænh baèng nuùt chænh DC offset. Ñieän trôû trong cuûa maùy

phaùt soùng thöôøng laø 600Ω, 300Ω hay 50Ω. Tín hieäu laáy ra treân ngoõ OUTPUT

cuûa maùy phaùt soùng.

2) Söû duïng maùy phaùt soùng: ñeå thao taùc treân maùy phaùt soùng ta caàn : choïn daïng

soùng ngoõ ra vaø chænh hai thaønh phaàn cô baûn: chænh bieân ñoä vaø chænh taàn soá. Xeùt

moät maùy phaùt soùng thöïc cuûa haõng Instek nhö treân hình 1.1.12:

Hình 1.1.12: Maùy phaùt soùng Instek

- Trang 11 -

+ Choïn daïng soùng: Choïn nuùt aán töông öùng treân maùy phaùt soùng (hình 1.1.13).

Hình 1.1.11

Hình 1.1.13:

Chænh daïng soùng

+ Chænh taàn soá : Maùy phaùt coù theå chænh taàn soá tín hieäu ra töø 1 Hz ñeán 10 MHz.

Thöïc chaát nuùt chænh taàn soá (Frequency) hình 1.1.14 cho giaù trò töø 0,05 ñeán 3,2.

Giaù trò naøy seõ nhaân vôùi nuùt aán choïn taàn soá (hình 1.1.15) cho ta taàn soá tín hieäu ra.

Neáu nuùt aán taàn soá ôû 1k, vaø khi ta xoay nuùt Frequency taàn soá tín hieäu ra seõ ñöôïc

chænh khoaûng töø 50Hz ñeán 3,2 kHz. Nhö vaäy, neáu muoán chænh taàn soá thaáp ñeán

cao, ta neân thay ñoåi caùc nuùt aán taàn soá töông öùng.

Hình 1.1.15:

Nuùt aán choïn taàn soá

Hình 1.1.14:

Nuùt chænh taàn soá

+ Chænh bieân ñoä : Töùc laø thay ñoåi giaù trò ñænh V_pbaèng caùch xoay nuùt AMPL. Ta

ñoïc giaù trò bieân ñoä cuûa tín hieäu ra nhôø : Volt keá AC (hay DMM) cho ta trò hieäu

duïng (RMS value) cuûa tín hieäu; hoaëc duøng dao ñoäng kyù ñoïc trò ñænh (Vp) hay trò

ñænh – ñænh (Vpp). Thoâng thöôøng ta chænh bieân ñoä tín hieäu ra keøm theo ñaõ choïn

heä soá suy hao (Attenuation) thích hôïp. Coù hai giaù trò phoå bieán: 20dB (ñeå taêng

bieân ñoä leân 10 laàn) vaø – 20dB (ñeå giaûm bieân ñoä ñi 10 laàn).

- Trang 12 -

VI. DAO ÑOÄNG KYÙ (OSCILLOSCOPE):

Hình 1.1.16: Dao ñoäng kyù

1) Sô ñoà khoái :

Nhö treân hình 1.1.16, trong ñoù caàn löu yù caùc khoái chính :

+ Khoái queùt doïc : Coù hai khoái cho hai keânh. Caùc nuùt chænh chính :

POS : Chænh vò trí doïc.

VAR: Duøng CAL tín hieäu vaøo (thöôøng treân nuùt Volt/div).

Volt/div : Giaù trò moät oâ theo chieàu doïc.

Select Input : Choïn kieåu gheùp ngoõ vaøo (AC-GND-DC).

+ Khoái queùt ngang:

POS : dôøi tín hieäu theo chieàu ngang.

VAR Sweep: Duøng CAL queùt ngang .

Time/div : Giaù trò moät oâ theo chieàu ngang.

+ Khoái Trigger:

Source : Neân choïn Alt hay CH1 ñeå choïn ñöôøng tín hieäu trigger.

Coupling : Neân choïn Auto.

Trigger Level vaø Hold off : Giuùp trong vieäc giöõ tín hieäu treân maøn hình

khoâng bò troâi theo chieàu ngang.

+ Khoái choïn chöùc naêng : Choïn töø VERT MODE : CHA-CHB-DUAL-ADD.

2) Caùc chöùc naêng cô baûn vaø caùch chænh :

Trong phaàn Thí nghieäm maïch , SV caàn thao taùc ñöôïc caùch chænh dao

ñoäng kyù cho boán chöùc naêng sau :

- Trang 13 -

a) Bieåu dieãn tín hieäu theo thôøi gian:

+ Ñöa tín hieäu vaøo keânh A (CH1) hay B

(CH2). Löu yù ngoõ tín hieäu vaø ngoõ mass.

Tín hieäu vaøo dao ñoäng kyù baét buoäc laø

tín hieäu ñieän aùp. Do ñoù neáu muoán ño

doøng ñieän ta phaûi thoâng qua aùp treân

ñieän trôû vaø giaù trò ñieän trôû laø ñaõ bieát.

+ VERT MODE choïn CH1 hay CH2 tuøy

theo tín hieäu ñöa vaøo keânh naøo. Khi

quan saùt moät tín hieäu neân ñöa vaøo keânh

A (CH1).

Hình 1.1.17: Ñoïc bieân ñoä – chu kyø

+ Kieåm tra caùc nuùt VAR ôû vò trí CAL.

+ Choïn Select Input laø GND ñeå chænh vaïch saùng naèm ngay giöõa maøn hình baèng

nuùt POS . Sau ñoù traû laïi vò trí AC hay DC tuøy muïc ñích quan saùt tín hieäu.

+ Chænh caùc nuùt Volt/div vaø Time/div ñeå tín hieäu hieän ñuû treân maøn hình.

+ Giaù trò bieân ñoä vaø taàn soá tín hieäu ñöôïc ñoïc töø soá oâ maøn hình vaø caùc giaù trò cuûa

caùc nuùt Volt/div vaø Time/div (Hình 1.1.17).

b) Bieåu dieãn hai tín hieäu ñoàng thôøi:

+ Ñöa hai tín hieäu vaøo hai keânh A vaø B. Hai tín hieäu phaûi coù cuøng ñieåm mass.

+ Vert Mode chænh Dual hay CHOP.

+ Kieåm tra caùc nuùt VAR ôû vò trí CAL.

+ Vôùi moãi keânh, Choïn Select Input laø GND ñeå chænh vaïch saùng naèm ngay giöõa

maøn hình baèng nuùt POS . Sau ñoù traû laïi vò trí AC hay DC tuøy muïc ñích quan saùt

tín hieäu.

+ Chænh Time/div cho phuø hôïp taàn soá tín hieäu . Chænh caùc nuùt Volt/div töông öùng

tín hieäu töøng keânh sao cho deã quan saùt caû hai tín hieäu treân maøn hình.

+ Bieân ñoä cuûa moãi tín hieäu xaùc ñònh döïa vaøo giaù trò Volt/div cuûa keânh töông öùng

(hình 1.1.17).

c) Ño goùc leäch pha cuûa hai tính hieäu:

+ Ñöa hai tín heäu vaøo hai keânh vaø hieån thò nhö treân hình 1.1.18. Goùc leäch pha

ñöôïc xaùc ñònh theo :

∆t

ϕ = 360^o

T

- Trang 14 -

Vôùi T = chu kyø cuûa hai tín hieäu . (Xem theâm caùc phöông phaùp xaùc ñònh goùc leäch

pha ôû Baøi TN Maïch AC)

Hình 1.1.18:

Ño pha tröïc tieáp

Hình 1.1.19: Ño pha Lissajous

d) Bieåu dieãn moät tín hieäu theo tín hieäu khaùc :

+ Ñöa hai tín hieäu vaøo hai keânh A vaø B. Hai tín hieäu phaûi coù cuøng ñieåm mass.

+ Chænh ñeå quan saùt ñöôïc töøng tín hieäu treân maøn hình .

+ Chuyeån Vert Mode sang X-Y.(Coù khi chöùc naêng naøy naèm treân nuùt Time/Div).

+ Choïn Select Input cuûa caû hai keânh laø GND ñeå chænh ñieåm saùng naèm ngay

trung taâm maøn hình baèng nuùt POS cuûa keânh B vaø nuùt POS ngang . Sau ñoù traû laïi

vò trí AC hay DC tuøy muïc ñích quan saùt tín hieäu (hình 1.1.19).

+ Ñoà thò treân maøn hình coù hai truïc ñôn vò ñeàu laø Volt vaø ñoïc nhö sau :

-

OÂ doïc ñoïc theo Volt/Div cuûa keânh B ( Truïc Y).

OÂ ngang ñoïc theo Volt/Div cuûa keânh A (Truïc X).

VII. MAÙY ÑO VAÏN NAÊNG SOÁ (DIGITAL MULTIMETER – DMM):

DMM tích hôïp nhieàu chöùc naêng ño caùc thoâng soá maïch vaø ñaïi löôïng ñieän

cô baûn. DMM coù hai loaïi: ñeå baøn vaø caàm tay. Trong PTN phaàn lôùn söû duïng

DMM ñeå baøn (nhö treân hình 1.1.20). Thieát bò naøy goàm coù caùc chöùc naêng ño cô

baûn sau:

1) Ño ñieän aùp DC vaø AC :

+ Caùc que ño: que ñen caém vaøo COM, que ñoû caém vaøo V–Ω.

+ AÁn nuùt V ñeå ño ñieän aùp. Choïn DC (hay V=) : khi ño aùp moät chieàu. Choïn AC

(hay V~) : khi ño aùp xoay chieàu. Giaù trò nhaän ñöôïc laø trò hieäu duïng (RMS value).

- Trang 15 -

+ Khi muoán ño trò hieäu duïng thöïc (True RMS), ta aán nuùt choïn chöùc naêng DC +

AC ñeå tính thaønh phaàn DC vaøo trò hieäu duïng cuûa tín hieäu. Moät soá DMM yeâu caàu

nhaán toå hôïp hay nuùt DC + AC. Neáu DMM khoâng coù chöùc naêng naøy, ta cuõng coù

theå xaùc ñònh giaù trò cuûa chöùc naêng naøy khi duøng coâng thöùc ñeå tính toaùn:

RMS value_DC+AC= (DCV)²+(ACV)²

+ Tieáp theo ta choïn taàm ño aùp baèng caùch choïn moät trong 6 nuùt aán beân phaûi (gaàn

nuùt nguoàn PWR). Taàm ño choïn vöøa ñuû lôùn hôn ñieän aùp caàn ño. Ñeå an toaøn,

chuùng ta neân baét ñaàu vôùi taàm lôùn nhaát hoaëc baèng aùp nguoàn cung caáp lôùn nhaát.

+ Ñaët que ño vaøo caùc caùc ñieåm ño (neáu ño DCV caàn löu yù cöïc tính ñieän aùp) vaø

ñoïc giaù trò hieån thò treân maøn hình.

Hình 1.1.20: Digital Multimeter ñeå baøn

2) Ño doøng ñieän DC vaø AC :

+ Caùc que ño: que ñen caém vaøo COM, que ñoû caém vaøo 2A khi ño doøng nhoû hôn

2A vaø caém vaøo 20A khi ño doøng lôùn hôn 2A nhöng beù hôn 20A.

+ Choïn chöùc naêng A vaø DC (hay A=) khi ño doøng moät chieàu. Choïn AC (hay A~)

khi ño doøng xoay chieàu.

+ Tieáp theo ta choïn taàm ño doøng baèng caùch choïn moät trong 6 nuùt aán beân phaûi

(gaàn nuùt nguoàn PWR). Taàm ño choïn vöøa ñuû lôùn hôn doøng ñieän caàn ño. Ñeå an

toaøn, chuùng ta neân baét ñaàu vôùi taàm lôùn nhaát (hay taàm 2A phuø hôïp ña soá baøi TN

Maïch).

+ Ngaét ñieän treân maïch ño.

+ Phaûi thaùo daây daãn coù doøng caàn ño, noái hai que ño cuûa DMM vaøo maïch sao

cho DMM ñöôïc noái tieáp phaàn töû coù doøng caàn ño (neáu ño DCA caàn löu yù chieàu

doøng ñieän phaûi ñi vaøo que ñoû).

- Trang 16 -

+ Caáp ñieän laïi cho maïch ño vaø ñoïc giaù trò hieån thò treân maøn hình.

Löu yù: DMM ño doøng seõ coù noäi trôû raát beù töông töï amper keá, khoâng ñöôïc noái

DMM song song vôùi phaàn töû maïch. Neáu noái DMM laøm ngaén maïch nguoàn aùp seõ

coù doøng raát lôùn gaây hö hoûng boä nguoàn hay DMM !

3) Ño ñieän trôû :

+ Thaùo ñieän trôû caàn ño khoûi maïch.

+ Caùc que ño: que ñen caém vaøo

COM, que ñoû caém vaøo V–Ω.

+ Choïn chöùc naêng Ω treân DMM.

+ Choïn taàm ño ñieän trôû neáu coù yeâu

caàu choïn taàm ño.

+ Ñaët que ño vaøo hai cöïc cuûa ñieän

trôû vaø ñoïc giaù trò hieån thò treân maøn

hình.

Löu yù: Khi VOM hay DMM trôû

thaønh ohm keá thì khoâng ñöôïc ño treân

maïch ñang coù ñieän. Neáu khoâng seõ

gaây hö hoûng thieát bò ño.

Hình 1.1.21:

DMM caàm tay

VIII. BOÄ NGUOÀN DC (DC POWER SUPPLY):

Thieát bò naøy cung caáp nguoàn DC cho caùc maïch thí nghieäm, coù raát nhieàu

loaïi (nguoàn moät ngoõ ra, nguoàn hai ngoõ ra, …). Noù coù caùc chöùc naêng cô baûn:

chænh aùp vaø doøng DC cho maïch, hieån thò giaù trò aùp – doøng cung caáp vaø coù khaû

naêng baûo veä quaù aùp hay doøng.

Boä nguoàn DC ñôn giaûn nhö treân

hình 1.1.22.

1: Coâng taéc ON/OFF boä nguoàn.

2: Cöïc aâm cuûa aùp ra.

3: Cöïc döông cuûa aùp ra.

4: Chænh giaù trò ñieän aùp ra.

5: Chænh giaù trò doøng ñieän .

6: Hieån thò giaù trò ñieän aùp ra.

7: Hieån thò giaù trò doøng ñieän.

8: Cöïc noái ñaát cho thieát bò.

Hình 1.1.22: Boä nguoàn DC

- Trang 17 -

•

Boä nguoàn DC hai ngoõ ra: nhö hình 1.1.23, khi söû duïng ta löu yù:

+ ÔÛ moãi nguoàn ra, hai bieán trôû phaàn V chænh giaù trò aùp DC ôõ ngoõ ra töông öùng töø

0 → 30V, beân treân laø giaù trò ñieän aùp. Bieán trôû ôû phaàn A chænh giaù trò doøng ngoõ ra

cuûa nguoàn bò giôùi haïn, beân treân laø hieån thò giaù trò doøng ra töø 0 → 2,5A. Ñeøn

LIMIT saùng baùo hieäu doøng ra ñaõ ñaït giaù trò giôùi haïn ñöôïc chænh ñònh töø tröôùc ñoù.

+ Choïn nuùt aán TRACKING töông öùng muïc ñích söû duïng:

Nuùt TRACKINH ôû vò trí thaû (hay OFF) töông öùng söû duïng hai nguoàn ñoäc

laäp nhau (vò trí duøng phoå bieán).

Nuùt TRACKINH ôû vò trí aán vaøo (hay ON), ñeøn baùo TRACKINH saùng,

hai nguoàn aùp ra ñöôïc maéc noái tieáp. Cöïc + cuûa MASTER (beân traùi) laø

cöïc + cuûa nguoàn ra. Cöïc – cuûa SLAVE (beân phaûi) laø cöïc – cuûa nguoàn

ra. Cöïc – cuûa MASTER ñaõ ñöôïc noái vôùi cöïc + cuûa SLAVE beân trong boä

nguoàn. AÙp ra cuûa boä nguoàn laø toång hai trò soá aùp hieån thò cuûa hai nguoàn.

Caån thaän giöõa hai cöïc aâm cuûa hai nguoàn ñang coù hieäu ñieän theá ! (trong

caùc baøi TN Maïch khoâng duøng chöùc naêng TRACKING naøy).

Hình 1.1.23: Boä nguoàn DC hai ngoõ ra

- Trang 18 -

IX. BAÛNG MAÏCH CAÉM THÖÛ (BREADBOARD):

Hình 1.1.24:

Baûng maïch caém thöû (breadboard)

1) Coâng duïng cuûa baûng maïch caém thöû:

Baûng maïch caém thöû duøng ñeå laép raùp moät maïch ñieän maø khoâng duøng

ñeán moái haøn. Coù nhieàu hình daïng vaø maãu maõ cuûa baûng maïch caém thöû nhöng

thoâng duïng laø loaïi nhö treân hình 1.1.24. Baûng ñöôïc thieát keá ñeå coù theå caém ñöôïc

haàu heát caùc linh kieän hay phaàn töû maïch daïng chaân caém thoâng thöôøng.

2) Caáu truùc cuûa baûng maïch caém thöû:

Caùc loã caém cuûa baûng maïch

caém thöû ñöôïc keát noái vôùi nhau theo

qui luaät nhö treân hình 1.1.25, coù chæ roõ

caùc vò trí khoâng noái (No Connection).

Sau khi caém linh kieän vaøo

baûng maïch, ta coù theå phaûi duøng ñeán

daây noái beân ngoaøi ñeå hoaøn thaønh laép

Hình 1.1.25: Keát noái loã caém

raùp cho maïch nhö ñaõ thieát keá.

Caùc ñöôøng noái doïc neân duøng caém linh kieän. Caùc ñöôøng noái ngang (4

ñöôøng) neân daønh cho nguoàn: döông , aâm vaø GND.

3) Caùc löu yù khi duøng baûng maïch caém thöû:

+ Baûng maïch khoâng duøng cho ñieän aùp, doøng ñieän hay taàn soá cao.

+ Phaûi chuù yù daây noái ñeå traùnh ngaén maïch do caém nhaàm.

- Trang 19 -

+ Sau moät thôøi gian söû duïng, caùc loã maïch coù theå khoâng coøn tieáp xuùc toát

vaø gaây ra hôû maïch, laøm maïch khoâng hoaït ñoäng.

X. CAÙC LINH KIEÄN THÍ NGHIEÄM CÔ BAÛN:

1) Ñieän trôû:

Ñieän trôû laø phaàn töû

thuï ñoäng thoâng duïng nhaát

trong maïch ñieän. Noù coù

nhieàu hình daùng vaø kích

thöôùc khaùc nhau töông öùng

coâng suaát. Noù ñöôïc cheá taïo

töø than hay daây quaán. Khi thí

nghieäm, sinh vieân thöôøng

phaûi ñoïc giaù trò cuûa ñieän trôû

döïa treân caùc vaïch maøu treân

thaân ñieän trôû döïa theo qui

taéc maõ vaïch maøu nhö hình

1.1.26.

Hình 1.1.26: Maõ vaïch maøu cuûa ñieän trôû

2) Tuï ñieän:

Tuï ñieän cuõng laø moät phaàn töû thuï ñoäng duøng nhieàu trong caùc maïch ñieän

thí nghieäm. Giaù trò ñieän dung cuûa tuï hoaëc coù theå ghi tröïc tieáp treân tuï, vôùi ñôn vò

laø µF hay nF, hoaëc cho döôùi daïng ba chöõ soá ñoïc theo quy luaät nhö ñieän trôû ba

vaïch maøu, vôùi ñôn vò laø pF nhö treân hình 1.1.27. Kí töï sai soá ñaët sau ba chöõ soá

giaù trò coù yù nghóa: J (5%), K (10%) vaø M (20%).

Hình 1.1.27: Ñoïc giaù trò ñieän dung

- Trang 20 -

3) Cuoän daây:

Phaàn töû cuoän daây duøng trong caùc baøi thí nghieäm maïch ñieän coù 2 loaïi:

loaïi coù caáu truùc nhö ñieän trôû, ñoïc thoâng qua maõ vaïch maøu, vôùi ñôn vò laø µH vaø

loaïi giaù trò lôùn hôn, duøng daây quaán treân vaät lieäu saét töø (hình 1.1.28).

Hình 1.1.28:

Phaàn töû cuoän daây

XI. HOÄP (KIT) THÍ NGHIEÄM:

Hoäp thí nghieäm tích hôïp nhieàu thieát bò thí nghieäm vaø nguoàn cô baûn cho

vieäc laép raùp moät maïch thí nghieäm nhö: nguoàn DC, maùy phaùt soùng, bieán trôû,

duïng cuï ño … . Khi noái caùc phaàn naøy vôùi maïch thöïc hieän, caàn theo doõi kyõ chöùc

naêng, taàm giôùi haïn … cuûa chuùng ñeå traùnh gaây hö hoûng cho hoäp thí nghieäm cuõng

nhö maïch laép raùp. GND cuûa caùc phaàn trong hoäp TN veà nguyeân taéc laø ñoäc laäp, ta

caàn löu yù ñeå noái maïch thí nghieäm. Caùc phaàn chính cuûa hoäp thí nghieäm goàm coù:

1) Coâng taéc nguoàn (Power):

Coâng taéc chính cung caáp nguoàn cho taát caû caùc thieát bò tích hôïp treân hoäp

TN. Löu yù moät soá phaàn treân hoäp coù theå coù coâng taéc nguoàn rieâng cho chuùng.

2) Nguoàn DC coá ñònh (Fixed DC Power Supply):

Thöôøng laø caùc nguoàn ± 5V, ± 12V, ± 15V. Ta thöôøng duøng nguoàn naøy

laøm caáp nguoàn DC cho caùc maïch, caáp nguoàn ñoâi cho OP-AMP …. .

3) Nguoàn DC thay ñoåi ñöôïc (Adjust or Variable DC Power Supply):

Ta duøng nguoàn naøy khi trong caùc baøi TN coù yeâu caàu thay ñoåi giaù trò

nguoàn DC trong maïch thí nghieäm, thay ñoåi tín hieäu DC ñöa vaøo maïch … . Giaù trò

nguoàn DC ñöôïc chænh duøng bieán trôû neân ta phaûi caån thaän: kieåm tra giaù trò nguoàn

- Trang 21 -

tröôùc khi noái vaøo maïch, traùnh tröôøng hôïp noái nguoàn khi bieán trôû ôû möùc max, töùc

laø giaù trò nguoàn DC ñang ôû möùc lôùn nhaát ñöôïc ñöa vaøo maïch.

4) Nguoàn AC (AC Power Supply):

Ñaây laø nguoàn ñieàu hoøa coù taàn soá coá ñònh laø taàn soá löôùi ñieän (50/60Hz).

Ta thöôøng duøng nguoàn naøy thöïc hieän caùc maïch nguoàn: chænh löu, oån aùp … .

5) Maùy phaùt soùng (Function Generator):

Boä phaän naøy cung caáp caùc tín hieäu sin, vuoâng, tam giaùc (choïn treân

switch chöùc naêng). Tín hieäu ra laáy treân GND vaø OUTPUT. Taàn soá chænh cuõng

duøng: choïn giaù trò treân RANGE taàn soá (1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz) vaø

ñieàu chænh nuùt taàn soá FREQUENCY cho ñeán taàn soá yeâu caàu. Nuùt AMPLITUDE

ñieàu chænh bieân ñoä tín hieäu ra cuûa maùy phaùt soùng.

6) Bieán trôû (Variable Resistors hay Potentionmeters):

Cung caáp moät soá bieán trôû rôøi, 3 cöïc, ñeå thöïc hieän laép maïch thí nghieäm.

Neân choïn giaù trò bieán trôû thích hôïp ( 1kΩ, 10kΩ, 100kΩ, 1MΩ) ñeå deãõ daøng

chænh giaù trò yeâu caàu.

7) Ñoàng hoà ño hieån thò soá (Digital meters):

Thöôøng caùc hoäp TN coù cung caáp volt keá soá DC vaø amper keá soá DC. Ta

neân choïn ñuùng chöùc naêng vaø taàm töông öùng khi söû duïng.

8) Ñoàng hoà ño chæ thò kim (Analogue meters):

Moät soá hoäp TN coù trong bò ñoàng hoà ño chæ thò kim. Ta caàn löu yù kyù hieäu

treân ñoàng hoà ñeå bieát loaïi vaø nhìn kyõ taàm ño ñeå duøng phuø hôïp vôùi thí nghieäm.

Caùc kyù hieäu:

•

V

: Volt keá DC.

=

mA : mili amper keá DC.

=

V

: Volt keá AC.

∼

mA : Mili amper keá AC.

∼

9) Loa (Speaker):

Hoäp TN coù cung caáp moät taûi loa ñeå thöïc hieän caùc maïch khueách ñaïi vaø

bieán ñoåi trôû khaùng.

- Trang 22 -

C. CAÂU HOÛI KIEÅM TRA :

1. Caùch choïn chöùc naêng ño treân ampere keá vaø volt keá ?

2. Caùch choïn taàm ño treân ampere keá vaø volt keá ?

3. Ñieän trôû töông ñöông cuûa ampere keá vaø volt keá ?

4. Caàn löu yù ñieàu gì veà vò trí caùc que ño (ñoû vaø ñen) cuûa VOM khi ño aùp

DC vaø aùp AC ?

5. Khi ñoïc soá lieäu treân VOM chæ thò kim thì ta caàn quan taâm ñeán caùc thoâng

tin naøo vaø vì sao ?

6. Cho taûi AC 1 pha coù aùp 110V vaø doøng 0,8A. Haõy veõ sô ñoà ñaáu daây ño

coâng suaát cuûa taûi duøng FUSO watt keá vaø YOKO watt keá ? Xaùc ñònh heä

soá watt keá ?

7. Cho bieát coâng duïng chính cuûa maùy phaùt soùng ?

8. Chöùc naêng DC offset treân maùy phaùt soùng duøng ñeå laøm gì ?

9. Taïi sao khi chænh taàn soá cuûa maùy phaùt soùng phaûi keát hôïp nuùt aán taàn soá

vaø nuùt xoay ñieàu chænh Frequency ?

10. Giaù trò naøo seõ nhaän ñöôïc (hieäu duïng / bieân ñoä) khi ño neáu duøng VOM vaø

dao ñoäng kyù ?

11. Caùch duøng dao ñoäng kyù ño tín hieäu doøng ñieän ? (cho bieát caùch ñoïc giaù

trò doøng ñieän)

12. Khi naøo duøng gheùp DC hay AC treân ngoõ vaøo dao ñoäng kyù ? (giaûi thích

chi tieát)

13. Cho bieát caùc chöùc naêng cô baûn cuûa dao ñoäng kyù trong phaàn thí nghieäm

maïch ñieän ?

14. Thaønh phaàn naøo cuûa tín hieäu tuaàn hoaøn seõ ño ñöôïc khi ta duøng chöùc

naêng DCV treân DMM ?

15. Thaønh phaàn naøo cuûa tín hieäu tuaàn hoaøn seõ ño ñöôïc khi ta duøng chöùc

naêng ACV treân DMM ?

16. Thaønh phaàn naøo cuûa tín hieäu seõ ño ñöôïc khi ta duøng chöùc naêng DC + AC

treân DMM ?

17. Taïi sao khoâng ñöôïc duøng caùc ngoùn tay giöõ nôi tieáp xuùc que ño vaø cöïc

cuûa ñieän trôû khi ta duøng DMM ño ñieän trôû ?

-------------------------------------

- Trang 23 -