Bài giảng Kỹ thuật đo lường - Chương 8: Đo điện áp

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật đo lường - Chương 8: Đo điện áp

1. Chương 8: ĐO ĐIỆN ÁP
2. t1. KHÁI NIỆM CHUNG ◼ Đo điện áp rất cần trong ngành điện. ◼ Phạm vi đo: từ vài microvôn đến hàng nghìn kilovôn. ◼ Dụng cụ đo điện áp gọi là vôn kế hoặc vônmet.
3. t1. KHÁI NIỆM CHUNG (tt) ◼ Vôn met lý tưởng có tổng trở bằng vô cùng. ◼ Vôn met thực tế có tổng trở Rv. E E.Rt E Ut = E − I.rn = E − rn = = Rt + rn Rt + rn 1+ rn / Rt I Vậy UtYE khi rn<<Rt Khi có thêm Rv thì: E t V U R E E t U = R // R = t r + R // R t v r r n t v 1+ n + n rn Rt Rv Vậy Ut YE khi rn<<Rv và rn<<Rt Như vậy khi mắc vônmet vào mạch tải, sẽ làm cho điện áp trên tải sụt xuống.
4. t2. CÁC LOẠI VÔN MET TƯƠNG TỰ ◼ VÔN MET TỪ ĐIỆN UUct x Ict == RRRct P+ ct Rp U x RP= R ct −11 =( n − ) R ct Ict U Rct ct U U X n = x Uct : hệ số mở rộng thang đo về áp ◼ Các loại VÔN MET khác đều tính tương tự.
5. Để mở rộng thang đo ta mắc nối tiếp các điện trợ phụ. Khi đo điện áp xoay chiều cần phối hợp với mạch chỉnh lưu.
6. t3. ĐO ĐIỆN ÁP BẰNG P.P SO SÁNH ◼ CƠ SỞ CỦA P.P SO SÁNH  So sánh điện áp cần đo Ux với điện áp rơi trên điện trở mẫu Uk (phương pháp bù). CT Uk = I.Rk: điện áp mẫu, có độ chính xác cao. I U = Ux-Uk : CT: bộ phận chỉ zero. D U ◼ Khi U 0 : điều chỉnh con R Ux k trượt D để U = 0. Uk ◼ Khi U = 0 tức Ux = Uk , đọc trị số điện trở Rk tương ứng ta có giá trị điện áp Ux Các loại dụng cụ bù điện áp khác nhau chỉ khác ở cách tạo điện áp mẫu Uk , nguyên lý thì giống nhau.
7. 1. ĐIỆN THẾ KẾ MỘT CHIỀU ĐIỆN TRỞ LỚN I dòng công tác E 1,0186 V P I = N = = 0,1 mA E , pin mẫu p N RN 10186  Rk điện trở mẫu EN EX = U k = I P .Rk = .Rk RN Muốn đo điện áp lớn (hàng chục, hàng trăm vôn) dùng mạch phân áp kết hợp với điện thế kế một chiều điện trở lớn.
8. 2. Đ.T.K. MỘT CHIỀU ĐIỆN TRỞ NHỎ n IP dòng công tác I p = Ira = EN . gi EN pin mẫu  R điện trở mẫu i=1 k n U X = U k = Rk .I P = Rk .EN . gi i=1 • Đo được điện áp nhỏ và rất nhỏ. • Giảm được sai số do suất điện động tiếp xúc và điện trở tiếp xúc.
9. 3. ĐIỆN THẾ KẾ XOAY CHIỀU ◼ NGUYÊN LÝ CHUNG: so sánh điện áp cần đo với điện áp rơi trên điện trở mẫu khí có dòng công tác đi qua. ◼ Chỉnh định dùng ampemet có độ chính xác cao. ◼ Muốn UX cân bằng với Uk cần cân bằng về modun và pha, tức phải thõa mãn:  Cùng tần số.  Bằng nhau về trị số.  Ngược pha nhau 1800.
10. 3. ĐIỆN THẾ KẾ XOAY CHIỀU ◼ Hai loại điện thế kế xoay chiều:  Điện thế kế xoay chiều tọa độ cực.  Điện thế kế xoay chiều tọa độ Đềcác.
11. ĐIỆN THẾ KẾ XOAY CHIỀU TỌA ĐỘ CỰC IP: dòng công tác R: điện trở mẫu Bộ điều chỉnh pha: cân bằng về pha và là nguồn cho mạch tạo dòng công tác U X =Uk = R.I P • Khó xác định vị trí ổn định của phần quay ứng với góc pha • Khi quay roto, IP thay đổi nên khó điều chỉnh cân bằng.
12. t4. VÔNMET ĐIỆN TỬ ◼ CẤU TRÚC CHUNG: kết hợp các bộ chỉnh lưu, khuếch đại và cơ cấu từ điện. U X C.T ~U C.T X  =UX Điều Giải điều Chế  Chế C.T
13. VÔNMET BÁN DẪN MỘT CHIỀU ◼ CẤU TRÚC CHUNG: kết hợp các bộ chỉnh lưu, khuếch đại và cơ cấu từ điện.
14. t5. VÔNMET CHỈ THỊ SỐ
15. BỘ CHUYỂN ĐỔI A/D VÀ HIỂN THỊ SỐ
16. t6. ĐO ĐIỆN ÁP CAO • Mắc sun để mở rông thang đo, kiểu này chỉ dùng cho điện áp dưới 1000vôn • Với cao thế ta dùng máy biến điện áp • Khi điện áp nhỏ hơn 10 kV, dùng TU 3 pha • Khi điện áp lớn hơn 10kV, dùng TU 1 pha U1 B B I1 H H U2 Đặc tính từ hóa máy biến áp Đặc tính từ hóa của TU 16
17. BIẾN ĐIỆN ÁP - TU Uw U 11 U1 2 K= = Uw22 u1 i1 = = I1 1 Z1 di1 k2 du1 u2 = k2 = dt Z1 dt
18. MẠCH ĐO ĐIỆN ÁP CAO
19. MỘT SỐ HÌNH DẠNG CỦA TU
20. Cắt ngang một TU 172kV