Th chuyenb nghanh 1 & 2

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
THÍ NGHỆM CHUYÊN NGHÀNH 1

1.1 Khái niệm
THÍ NGHỆM ĐO ĐIỆN ÁP ĐÁNH THỦNG
CỦA DẦU MÁY BIẾN ÁP
1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền điện của dầu
a. Sự ô xy hoá trong dầu cách điện

b. Ảnh hưởng của nước
c. Tạp chất cơ học
Sự có mặt của nước trong dầu gây ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng dầu:
- Làm giảm hệ số điện môi của dầu.
- Làm ẩm vật liệu cách điện trong thiết bị.
- Nếu hàm lượng axít trong dầu tương đối cao thì dưới tác dụng xúc tác
của nước các kim loại trong thiết bị sẽ bị ăn mòn rất nhanh, làm dầu mau
già và xuất hiện nhiều cặn dầu.
Tạp chất cơ học trong dầu cách điện thường được xác định theo phương
pháp trực quan. Đây là các loại tạp chất như tro, xơ sợi, kim loại,... lẫn
vào trong dầu trong quá trình vận chuyển, bảo quản và vận hành. Đây là
một chỉ tiêu rất quan trọng đánh giá chất lượng của dầu cách điện. Nó
ảnh hưởng xấu đến hệ số điện môi, độ bền điện, khả năng tản nhiệt của
dầu. Ngoài ra các tạp chất như kim loại, bụi kim loại còn làm cho dầu
mau già do bị ôxy hóa.

d. Ảnh hưởng của nhiệt độ
e. Ảnh hưởng của không khí
f. Ảnh hưởng của việc bổ sung dầu

b. Ảnh hưởng của vật liệu rắn
h. Ảnh hưởng của chế độ vận hành máy biến áp

1.3 Quá trình thí nghiệm
Bình đựng mẫu dầu: Bình đựng dầu trước khi sử dụng phải được rửa
sạch, sấy khô, để nguội và đậy kín đến lúc sử dụng mới mở nắp. Trên bình
phải được đánh số, ghi ký hiệu hoặc phải được gắn nhãn mẫu dầu để
tránh sự nhầm lẫn giữa các mẫu khác nhau. Ngoài ra các phần liên quan
đến việc lấy mẫu (các ống lấy mẫu, van lấy dầu...) phải khô, sạch sẽ.
Lấy mẫu dầu: Nhiệt độ của bình lấy mẫu, nhiệt độ môi trường nơi lấy
mẫu và nhiệt độ mẫu dầu phải chênh lệch nhau ít (3 50C). Điều này
nhằm tránh hiện tượng nước ngưng tụ ảnh hưởng đến chất lượng dầu.
thử nghiệm như hình vẽ (thông thường dùng điện cực dạng hình nấm
đường kính 36mm, bán kính cong R =25mm đặt cách nhau 2,50,05 mm)
Định nghĩa: Điện áp
phóng của một mẫu dầu
được xác định bằng U
phóng điện giữa hai điện
cực nhúng trong mẫu dầu

Trong quá trình lấy mẫu không được làm chấn động dầu trong thiết bị
hay tẹc dầu, dòng chảy của dầu từ van lấy mẫu vào bình chứa mẫu dầu
phải đều và phải thực hiện sao cho bọt khí tạo ra trong bình chứa mẫu
dầu càng ít càng tốt.
Đối với các thiết bị điện được thử nghiệm mới, thời gian cần thiết để
dầu ổn định trước khi lấy mẫu thử nghiệm để đóng điện phụ thuộc vào
công suất, cấp điện áp của thiết bị.
Chú ý: Trường hợp khẩn cấp chỉ thực hiện khi thoả mãn các điều kiện
sau: MBA vận bình thường, dầu nạp vào có xử lý tạo chân không, sau
01 giờ kết thúc nạp dầu có xả khí

Công tác chuẩn bị ban đầu trước khi thử nghiệm
Trước khi bắt đầu công việc với thiết bị, cần phải nối đất thật tốt bằng
1 dây dẫn đồng mềm có tiết diện không nhỏ hơn 4mm2.
- Nghiêm cấm bật điện cao thế, nếu bát thử chưa có dầu cần thí
nghiệm.
NGHIÊM CẤM LÀM VIỆC KHI THIẾT BỊ CHƯA ĐƯỢC TIẾP ĐẤT !
- Kiểm tra điện áp nguồn của thiết bị thử và cấp nguồn cho thiết bị.
- Kiểm tra khe hở giữa các điện cực của bát thử dầu bằng cử chuẩn
theo tiêu chuẩn cần thử nghiệm (thông thường điện cực nấm và
khoảng cách là 2,5mm). Chú ý không được sờ tay vào các điện cực.
- Chỉ được đặt bát đựng mẫu thử vào thiết bị hoặc lấy ra khỏi thiết bị
sau khi đã kiểm tra chắc chắn việc cắt nguồn của thiết bị..

Chuẩn bị mẫu thử và bát đựng mẫu
Trước khi TN, nếu trước đó bảo quản bát thử trong dầu thì tiến hành
kiểm tra bát thông qua thử U phóng của mẫu bảo quản. Nếu U phóng
khoảng >40V/2,5mm thì không cần sấy bát thử. Nếu U phóng thấp thì
cần phải sấy bát trước khi sử dụng.
Điện thế đánh thủng của mẫu chất lỏng cách điện cần thử nghiệm xác
định ở nhiệt độ 15-350C, không khác với biệt với nhiệt độ nơi đặt TB
Trước khi thử lọ chứa mẫu phải được đậy kín, tránh tác động của ánh
sáng và đặt ở nơi tiến hành thử không ít hơn 30 phút. Nhiệt độ mẫu TN
không được khác biệt với nhiệt độ nơi TN và phải ở trong phạm vi 15 -
350C.
Lọ chứa mẫu phải được đảo ngược vài lần cẩn thận để những chất bẩn
mẫu được trộn đều trong toàn bộ thể tích mẫu. Khi làm điều này tránh
rung lắc mạnh để không có bọt khí đi vào mẫu. Sau đó dùng một ít chất
lỏng này để tráng bát, làm sạch điện cực (thực hiện 2 lần), tiếp theo rót
cẩn thận vào bát đo đến mức quy định sao cho dòng chất lỏng chảy theo
vách của nó và không tạo bọt khí. Nếu có bọt khí cần loại trừ bằng cách
khuấy cẩn thận bằng đủa thủy tinh.

Trình tự tiến hành thử nghiệm:
Đối với một mẫu thử phải tiến hành 6 lần đánh thủng, theo chu trình:
phóng-khuấy-để yên 05 phút-phóng lại. Để khuấy dùng đũa thuỷ tinh hoặc
que khuấy bằng vật liệu không hoà tan trong dầu và không tạo xơ hoặc
khuấy từ tự động. Khi khuấy tránh tạo bọt khí trong mẫu thử.
-Mở nắp TBị, đặt bát chứa mẫu thử vào và đóng nắp lại. Để yên khoảng 10
phút.
Tiến hành xử lý kết quả nếu đạt yêu cầu thì lấy kết quả là giá trị trung bình
của các lần phóng như đã nêu.



n
1i
ninp
_
U
n
1
U
Unpi Giá trị các lần phóng liên tiếp trên một mẫu thử, KV
n :Số lần đánh thủng.
Đánh giá và phân tích kết quả thí nghiệm:
- Giá trị trung bình của điện thế đánh thủng:

Các giá trị điện thế đánh thủng phải tương ứng với các giá trị chuẩn
của hệ số biến thiên V được tính như sau:
Nếu giá trị của hệ số biến thiên vượt quá 20%, nghĩa là trường hợp đó
phải tiến hành thêm 1 lần thử nữa, cũng tiến hành 6 lần đánh thủng sau
đó lấy n=12.
Nếu hệ số biến thiên vẫn vượt quá 20% thì chất lượng của điện môi coi
như không đạt yêu cầu.
Dung sai bình phương trung bình các giá trị điện thế đánh thủng được
tính bằng công thức:
 1
1
2_










nn
UU
n
i
PPi
u
1.4 Thí nghiệm theo nhóm

Bái 2: Thí nghiệm đo điện trở nối đất
2.1 Nối đất trong hệ thống điện
Nối đất làm việc: đảm bảo sự làm việc bình thường của TB hoặc của
một số bộ phận của TB theo chế độ làm việc đã được tính trước.
Loại nối đất này bao gồm nối đất của điểm trung tính MBA, TU, kháng
điện bù ngang... trong HTĐ. Trị số điện trở nối đất cho phép phụ
thuộc vào tình trạng làm việc của từng thiết bị cụ thể.
Nối đất an toàn: đảm bảo an toàn cho con người khi cách điện TB hư
hỏng. Bao gồm nối đất các bộ phận kim loại bình thường không mang
điện như vỏ máy, thùng MBA, giá đỡ kim loại... của các TBĐ
Nối đất chống sét: tác dụng tản dòng sét trong đất khi có sét đánh
vào cột thu sét hay trên ĐD để giữ cho điện thế mọi điểm trên thân
cột không quá lớn tránh gây phóng điện ngược tới công trình được
bảo vệ

Các tiêu chuẩn chống sét của IEC (Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế)
2. 2 Các tiêu chuẩn nối đất
IEC61024 : Chống sét lặp lại, Chống sét lan truyền
IEC61312 : (LEMP) Chống ảnh hưởng điện trường của xung sét
IEC61662 (1996-05) "Assessment of risk of damage due to lightning"
IEC61663 : Chống sét cho các đường dây viễn thông
IEC60364-5-534 (1997-11) "Lắp đặt điện cho tòa nhà"-Phần 5: Lựa chọn thiết bị điện
và điện tử - Mục 534 : Chọn thiết bị bảo vệ quá áp lặp lại
IEC61643 : Thiết bị bảo vệ quá áp được kết nối với hệ thống điện phân phối hạ áp”
(2002-01) - Phần 1: Phương pháp kiểm tra
IEC61643 : Thiết bị chống sét nguồn điện hạ áp" (2000-09)-Phần 21: Kết nối thiết bị
chống sét với mạng tín hiệu và viễn thông, phương pháp kiểm tra
IEC 61643: Low voltage surge protective devices (2002-02)-Part 12:Thiết bị chống
sét được kết nối với hệ thống điện – Chọn lựa và nguyên tắc ứng dụng
IEC61643 : Các phần tử cho thiết bị chống sét hạ áp” (2001-10) Phần 311: Tính năng
của ống phóng khí (GDT)
IEC62305 : Chống sét lan truyền, Chống sét lặp lại (2006-01)–Part 1: Nguyên lý
chung
IEC62305 : Protection against lightning (2006-01)–Part 2: Quản lý rủi ro từ sét
IEC62305 : Protection against lightning (2006-01)–Part 3: Physical damage to
structures and life hazard
IEC62305 : Protection against lightning (2006-01)–Part 4: Electrical and electronic
systems within structures

Tiêu chuẩn chống sét và tiếp địa của Việt Nam
TCN 68-140:1995: Tiêu chuẩn ngành về Chống quá áp, quá dòng bảo vệ
đường dây và thiết bị thông tin - Yêu cầu kỹ thuật.
TCN 68-167:1997: Tiêu chuẩn Thiết bị chống quá áp, quá dòng do ảnh hưởng
của sét và đường dây tải điện - Yêu cầu kỹ thuật .
TCN 68-141:1999: Tiêu chuẩn ngành vềTiếp đất cho các công trình viễn thông -
Yêu cầu kỹ thuật.
TCN 68-135:2001: Tiêu chuẩn về Chống sét bảo vệ các công trình viễn thông -
Yêu cầu kỹ thuật .
TCN 68-174:2006: Tiêu chuẩn về Quy phạm tiếp đất và chống sét bảo vệ các
công trình và thiết bị viễn thông.
TCXDVN 46-2007: Tiêu chuẩn xây dựng về Chống sét cho công trình xây dựng
- Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.
TCVN 8071-2009 : Công trình viễn thông - Quy tắc thực hành chống sét và tiếp
đất.
QCVN 9:2010/BTTTT : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về tiếp đất cho các trạm
viễn thông
QCVN 32:2011/BTTTT : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chống sét cho các
trạm viễn thông và mạng cáp ngoại vi viễn thông”
TCVN 9385 : 2012 : Tiêu chuẩn Việt nam về Chống sét cho công trình xây dựng
- Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống

Tiêu chuẩn chống sét của Mỹ
ANSI/IEEE 81-1983 Hướng dẫn đo điện trở suất của đất, đo điện trở tiếp đất, và điện thế
mặt của hệ thống tiếp đất
UL 96A-2007 : Các yêu cầu lắp đặt hệ thống chống sét
NFPA 780-2008 : Lắp đặt hệ thống chống sét
API-2003 Protection against Ignitions Arising Out of Static, Lightning and Stray Currents.
AAF-20 (6950-10A) Practices and Procedures for Lightning protection, Grounding, Bonding
and Shielding Implementaion.
REA Bulletin 1751F-802 Electrical Protection Grounding Fundamentals.
RUS Bulletin 1751F-801 Electrical Protection Fundamentals UL
Tiêu chuẩn tiếp đất và chống sét của Anh
BS 7430:1998 Code of practice for Earthing
BS 6651:1999 Code of practice for protection of structures against lightning
BS EN 50164 Lightning protection components (LPC)
BS EN 62305:2006 Protection against lightning
Tiêu chuẩn chống sét của Tây Ban Nha
UNE 21 186 – 1996 Chống sét trực tiếp bằng kim thu sét phát xạ sớm
Tiêu chuẩn chống sét trực tiếp của Pháp
NF C 17-102:1995 Chống sét cho công trình và không gian mở bởi kim thu sét phát xạ sớm
NF C 17-100:1995 : Bảo vệ công trình và không gian công cộng bằng cột thu lôi chống sét
Tiêu chuẩn khác
EN 50536 (Châu Âu) : Bảo vệ chống sét lặp lại - Hệ thống cảnh báo giông sét

2. 3 Quy trình thí nghiệm
Lựa chọn thiết bị đo và dụng cụ đo:
Chọn thiết bị đo:
Các thiết bị đo được dùng để đo điện trở nối đất thường là các cầu đo
chuyên dụng được chế tạo phù hợp cho việc đo điện trở nối đất. Đặc điểm
của các cầu đo này là nguồn điện mà chúng phát ra là nguồn có tần số
128Hz với mục đích là hạn chế ảnh hưởng của dòng làm việc tần số 50Hz và
các thành phần sóng hài bậc cao của nó đến dòng điện thử nghiệm. Mỗi
loại cầu đo có tính năng khác nhau tùy theo nhà sản xuất và trình độ phát
triển công nghệ. Các cầu đo thường dùng là các cầu đo: M416, ABB 5003,
TERCA, DET2/2.
Chọn dụng cụ đo
Cọc phải dùng cọc bằng đồng mạ kẽm đường kính tối thiểu 20mm, chiều
dài cọc khoảng 1m để đảm bảo độ sâu đóng cọc vào đất khoảng 0,8m.
Dây đo có tiết diện tối thiểu là 2,5mm2 và có chiều dài đủ lớn phù hợp với
phép đo.

Bước 1: Kiểm tra điện áp PIN
– Bật công tắc tới vị trí “BATT. CHECH” và ấn nút “PRESS TO TEST” để kiểm
tra điện áp Pin.
– Để máy hoạt động chính xác thì kim trên đồng hồ phải chỉ ở vị trí “BATT.
GOOD”
Bước 2: Đấu nối các dây nối.
– Cắm 2 cọc bổ trợ như sau: Cọc 1 cách điểm đo khoảng 5~10m, cọc 2 cách
cọc 1 từ 5~10m. ( phụ thuộc vào loại máy đo)
– Dây màu xanh (Green) dài 5m kẹp vào điểm đo.
– Dây màu vàng (Yellow) dài 10m, dây màu đỏ (red) dài 20m kẹp vào cọc áp
và cọc 2 dòng sao cho phù hợp với chiều dài của dây.
Bước 3: Kiểm tra điện áp của tổ đất cần kiểm tra
– Bật công tắc tới vị trí “EARTH VOLTAGE” và ấn nút “PRESS TO TEST” để
kiểm tra điện áp đất.
– Để kết quả đo được chính xác thì điện áp đất không được lớn hơn 10V.
Bước 4: Kiểm tra điện trở đất.
– Đầu tiên ta bật công tắc tới vị trí x100Ω để kiểm tra điện trở đất.
– Nếu điện trở quá cao (>1200Ω) thì đèn OK sẽ không sáng, khi đó ta cần kiểm
tra lại các đầu đấu nối.
– Nếu điện trở nhỏ thì ta bật công tắc tới vị trí x10Ω hoặc x1Ω sao cho phù hợp
để có thể dễ đọc được trị số điện trở trên đồng hồ.
– Kết quả đo đạt yêu cầu TCCSVN dưới <10Ω hoặc thấp hơn theo yêu cầu từng
công trình khác nhau.

Bái 3: Thí nghiệm đo điện trở cách điện 1 chiều cáp trung thế
3.1 Sử dẫn điện của điện môi rắn
Tính dẫn điên trong điện môi rắn là sự chuyển động của những
ion điện môi hoặc của những tạp chất ngẫu nhiên, hay một số
điện môi có điện tử tự do.
Điện môi rắn có cấu tạo rất đa dạng và tính dẫn điện của chúng
rất khác nhau. Tuy nhiên, chúng có thể được chia thành những
loại sau:
 Nhóm 1: Điện môi rắn có cấu trúc phân tử. Ví dụ: giấy, gỗ, nhựa PE,
PVC và các hợp chất hữu cơ khác…
 Nhóm 2: Vật chất rắn có cấu trúc ion. Ví dụ: tinh thể NaCl…
 Nhóm 3: Vật chất rắn không định hình, như: thuỷ tinh vô cơ…
 Nhóm 4: vật chất rắn vô cơ, ví dụ như: sành, sứ, gốm…

3.2 Quy trình thí nghiệm
Phát hiện các khuyết tật có trong cách điện cáp do lỗi sản xuất, khiếm
khuyết do con người tạo ra trong quá trình lắp đặt ảnh hưởng đến chất
lượng cáp, đầu cáp, hộp nối v.v.
Kết hợp với các TN chẩn đoán để đánh giá tổng thể tình trạng cách điện
cáp để có thể có kế hoạch sửa chữa, thay thế nếu cần
Điều kiện thí nghiệm
Mục đích
- Môi trường khô ráo, độ ẩm (45 ÷ 80)%, nhiệt độ môi trường 25±10oC.
- TBị thí nghiệm bao gồm nguồn U DC được chỉnh lưu từ nguồn U AC, có
công suất U cao DC phù hợp với yêu cầu TN phù hợp với điện dung cáp cần
TN có Voltmet đo U cao, mạch đo lường, v.v. có khả năng điều chỉnh U tăng
từ từ hay tăng từng bước nhỏ, có thể đọc được dòng điện giá trị nhỏ.
- Điện áp DC độ gợn sóng yêu cầu không lớn hơn 3% trừ khi có yêu cầu đặc
biệt khác.

Biện pháp an toàn
Bề mặt các đầu cáp cần phải sạch sẽ, khô ráo tránh gây sai số cho TN.
Tất cả các bộ phận TBĐ liên quan quan đến hệ thống cáp được TN
phải được tách ra khỏi mọi nguồn điện và được nối đất chắc chắn.
. Toàn bộ R phóng điện được gắn trên tay cầm cách điện đảm bảo
chịu được toàn bộ điện áp TN và được nối với đất.
- Điện trở phóng điện dùng để triệt tiêu điện áp trên hệ thống cáp
sau mỗi lần thí nghiệm, yêu cầu R có giá trị không nhỏ hơn
10000Ω/kV. R phải chịu được toàn bộ mức U TN cũng như có khả
năng giải thoát năng lượng cao mà không bị quá nhiệt trong mỗi lần
phóng điện.
Kiểm tra không còn điện sau đó nối đất các bộ phận đã được kiểm tra.
Tất cả các phần kim loại không mang điện lân cận khu vực thí nghiệm
phải thường xuyên nối đất.

Đo điện trở cách điện (IR)
Ðiện trở cách điện được đo bằng mêgôm kế xách tay. Ðó là PP đo không
phá hỏng mẫu để kiểm tra độ nhiễm ẩm, bụi, cacbon của cách điện cáp.
Phương pháp đo điện trở cách điện không gây ra ứng suất điện trên
cách điện cáp hoặc các điểm trên cáp có cách điện yếu. Nói chung, có
thể sử dụng các điện áp sau đây đối với mêgôm kế cho trong bảng

Tháo cáp cần thử khỏi các thiết bị và lưới, đảm bảo cáp không có điện.
Phóng tất cả điện tích trong cáp xuống đất trước và sau khi TN.
Nối đầu dây mêgôm kế với lõi cáp cần thử.
Trình tự thử nghiệm đo điện trở cách điện của cáp bằng mêgôm kế như
sau:
Ðầu màn chắn (G) của mêgôm kế được sử dụng để tránh ảnh hưởng
của dòng điện rò bề mặt qua cách điện và đầu cuối cáp hoặc cả hai đầu
cáp hoặc dòng rò xuống đất.
Nối đất tất cả các lõi khác cùng với vỏ. Nối đầu nối đất này với đầu nối
đất của thiết bị TN.
- Ðo giá trị điện trở cách điện giữa một lõi và các lõi khác đã nối với nhau,
nối một lõi với đất. Sơ đồ nối được cho trên hình 26.1.
Phải tiến hành đo R cách điện trong các khoảng thời gian bằng nhau và
ghi lại nhằm mục đích so sánh. Cần lưu ý rằng để so sánh các giá trị R
cách điện phải được quy về nhiệt độ chuẩn ví dụ 15,60C (600F). Ðánh giá
tình trạng xuống cấp của R cách điện mặc dù giá trị đo cao hơn giá trị cực
tiểu cho phép.

Các giá trị tối thiểu đối với dây mới một lõi và cáp được tiến hành với
thử nghiệm cao áp xoay chiều và dựa trên cơ sở thử nghiệm điện áp
một chiều 500V sau 1 phút ở nhiệt độ 15,60C (600F).
a. Nối cáp một pha.
b. Nối cáp ba lõi, một lõi nối với dụng cụ đo, hai lõi kia nối đất.
c. Nối cáp ba lõi, một lõi nối với dụng cụ đo hai lõi kia nối với màn bảo vệ.
d. Nối cáp ba lõi, một lõi nối với dụng cụ đo hai lõi kia nối đất, vỏ nối với màn bảo
vệ.

Bái 4 Thí nghiệm máy cắt điện
4.1 Đo điện trở cách điện
a. Máy cắt điện dầu
b. Máy cắt cách điện khí (GCB)

c. Máy cắt cách điện điện khí (GIS)
d. Máy cắt cách điện điện chân không (VCB)

a. Đo R tiếp xúc tiếp điểm bằng dòng DC – máy cắt cách điện khí (GCB)
4.2 Đo điện trở tiếp xúc của tiếp điểm
b. Đo R tiếp xúc tiếp điểm bằng dòng DC – máy cắt cách điện khí (GIS)

c. Đo R tiếp xúc tiếp điểm bằng dòng DC – máy cắt cách điện dầu (OCB)

4.3 Đo R một chiều cuộn đóng, cắt, động cơ tích năng
4.4 Kiểm tra đóng, cắt
a. Máy cắt cách điện khí (GCB)

Kiểm tra đặc tính đóng/ cắt

b. Máy cắt cách điện dầu (OCB)

4.4 Thí nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp
Tăng dần điện áp thử đến U thử đã chọn, duy trì đủ thời gian thử sau đó giảm
điện áp thử về 0.
Ý nghĩa
Kiểm tra chính để đánh giá về tình trạng
cách điện của các thiết bị điện.
Yêu cầu kỹ thuật
Cách điện của thiết bị được xem là đạt
yêu cầu kỹ thuật khi không bị phóng điện
chọc thủng hoặc phá huỷ trong thời gian
thử nghiệm
Phương pháp thử
Sơ đồ thử nghiệm đối với từng thiết bị điện tương tự như khi thử nghệm cao
thế một chiều

Thủ tục tiến hành phép thử nghiệm cao áp xoay chiều và ghi số liệu
Công tác chuẩn bị:
Chuẩn bị sẵn bảng ghi chép các nội dung: Thông số nghiệt độ, độ ẩm môi
trường,nhiệt độ của đối tượng thử, thời gian, địa điểm, họ và tên NVTN.
Chuẩn bị TB thí nghiệm phù hợp với đối tượng và tiêu chuẩn thử nghiệm.
Chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ - phụ kiện phục vụ TN như dây tiếp địa lưu động,
rào chắn, biển báo an toàn, dây dẫn cao thế, sào đỡ dây, các dụng cụ cơ khí...;
Các dụng cụ để vệ sinh hoặc sấy nếu cần. TBị thông tin nếu đối tượng thử có kích
thước hoặc phạm vi thử nghiệm lớn không thể quan sát được .
Chuẩn bị thêm các thiết bị chiếu sáng cục bộ đảm bảo chiếu sáng khu vực và đối
tượng thí nghiệm. Yêu cầu: Các thiết bị chiếu sáng này phải có nguồn độc lập với
nguồn TN phải đảm bảo các yêu cầu về an toàn như chống va đập, chống nước.
Chuẩn bị nguồn TN đủ công suất có U và tần số ổn định đạt yêu cầu kỹ thuật và
bố trí tại vị trí người trực tiếp tiến hành TN để khi cần người này hoặc người phụ
việc có thể nhanh chóng cắt khẩn cấp nguồn thí nghiệm để đảm bảo an toàn.
Vệ sinh các bề mặt cách điện bên ngoài của đối tượng được thí nghiệm.
Ghi nhận các giá trị nhiệt độ môi trường từ nhiệt kế của người thí nghiệm.

Các biện pháp an toàn
Người TN nhận hiện trường TN từ bộ phận NH hoặc SC theo các quy định của
ngành Điện, kiểm tra đối tượng được TN đã được cắt điện, cách ly hoàn toàn với
các nguồn U, vỏ TBị phải được nối đất. Dùng bút thử điện để kiểm tra đối tượng
thử không còn điện, sau đó mới cho phép tiến hành tiếp địa lưu động các phần
dẫn điện của đối tượng thử.
Nối đất tạm thời một cách chắc chắn các đầu cực của đối tượng được TN, sau đó
tách các đầu cực của đối tượng đang nối vào HT. Đánh dấu thứ tự pha các đầu dây
nối để tránh nhầm lẫn khi đấu nối lại sơ đồ
Đối với các loại máy điện: Thực hiện việc nối tắt các đầu dây ra của mỗi cuộn dây
được đo. Nối tắt và nối đất các đầu ra của các cuộn dây không được thử nghiệm
kể cả cuộn dây rôto để tránh cảm ứng.
Bố trí thiết bị TN ở vị trí tốt nhất, đảm bảo phần dây dẫn từ TB đến đối tượng thử
là ngắn nhất, người điều khiển có thể quan sát được bằng mắt, dễ dàng tiếp địa
lưu động đầu ra cao áp của TB thử khi cần.
Kiểm tra nguồn, các đầu nối và dây đo của TB phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
Đấu nối sơ đồ đo phù hợp quy trình sử dụng thiết bị đo.
Tiến hành lập rào chắn, biển báo cô lập khu vực TN. Bố trí người canh gác tại các
khu vực không quan sát được, kiểm tra đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt với
bộ phận canh gác trong suốt quá trình thử nghiệm.

Tiến hành đo và lấy số liệu:
Tạo ngắn mạch nhân tạo tại đầu ra cao thế của TB thử để kiểm tra hoạt động của
HT bảo vệ của TBTN, nếu HT làm việc tốt thì mới tiến hành các bước tiếp theo.
Tháo các nối đất tạm thời đang nối trên các đầu cực của đối tượng được TN.
Bật chuyển mạch chọn U TN trên TB đo về vị trí U thích hợp.
Bật chuyển mạch cấp nguồn thí nghiệm trên thiết bị đo về vị trí ON.
Tăng dần điện áp thử đến U đã lựa chọn. Tốc độ tăng điện áp 2.5KV/giây.
Duy trì U thử trong thời gian 1 phút, sau đó giảm U về 0, cắt nguồn TN, dùng sào
tiếp địa để nối đất các đầu cực đối tượng cần TN nhằm đảm bảo an toàn.
Ghi chép rõ ràng và đầy đủ vào biên bản kết quả TN, thời gian tiến hành, tên nhân
viên thử nghiệm.
Sau khi thực hiện xong tất cả các phép đo trên một đối tượng TBị, người TN cần
phải vệ sinh TB đo, dọn dẹp và hoàn trả sơ đồ về trạng thái như khi đã nhận ban
đầu.
Đánh giá kết quả đo và tiêu chuẩn áp dụng
Cách điện TB được xem là đạt yêu cầu nếu không có hiện tượng phóng thủng
cách điện, khôngcó hiện tượng cháy xém và có mùi khét, giá trị R cách điện đo
lại sau khi thử không bị suy giảm

Một số lưu ý trong quá trình thử nghiệm cao áp xoay chiều
TN quá áp xoay chiều có tính chất làm già hoá hoặc phá huỷ cách điện nên phải
cực kỳ thận trọng khi áp dụng, đặc biệt đối với các TB quan trọng và đắt tiền
như MP, MBA. Chú ý đặc biệt đối với các máy đã VH qua một thời gian dài.
Đối với máy phát điện và động cơ công suất lớn
+ Phải tính toán công suất của MBA thử nghiệm phù hợp với điện áp TN đã
lựa chọn và điện dung của đối tượng thử.
+ Lựa chọn bộ mỏ phóng bảo vệ quá áp phù hợp với U thử và đối tượng thử;
và hiệu chỉnh U làm việc trước khi tiến hành TN U làm việc= (1,05-1,1)U thử
+ Dây dẫn cao thế từ thiết bị thử đến đối tượng thử phải có tiết diện đủ lớn.

 Định nghĩa
 Các phương pháp đo
 Phương tiện đo và các đặc tính cơ bản của phương tiện đo
 Phân loại các máy đo
Chương 1. Giới thiệu chung về đo
lường điện tử
GIẢNG VIÊN: Ths. Trần Thục Linh
BỘ MÔN: KTĐT - KHOA KTĐT1
www.ptit.edu.vn Trang 41

1.1. Định nghĩa
Đo lường: là khoa học về các phép đo, các phương pháp và các công
cụ để đảm bảo các phương pháp đo đạt được độ chính xác mong
muốn
Đo lường điện tử: là đo lường mà trong đó đại lượng cần đo được
chuyển đổi sang dạng tín hiệu điện mang thông tin đo và tín hiệu
điện đó được xử lý và đo lường bằng các dụng cụ và mạch điện tử.

1.2. Các phương pháp đo
1. Phương pháp đo trực tiếp: dùng máy đo hay các mẫu đo (các
chuẩn) để đánh giá số lượng của đại lượng cần đo. Kết quả đo chính
là trị số của đại lượng cần đo.
X a
• VD: đo điện áp bằng vôn-mét, đo tần số bằng tần số-mét, đo công
suất bằng oát-mét,...
• Đặc điểm: đơn giản, nhanh chóng, loại bỏ được các sai số do tính
toán
2. Đo gián tiếp: kết quả đo không phải là trị số của đại lượng cần đo,
mà là các số liệu cơ sở để tính ra trị số của đại lượng này.
X  Fa1,a2 ,...,an 
• Ví dụ: đo công suất bằng vôn-mét và ampe-mét, đo hệ số sóng chạy
bằng dây đo,...
• Đặc điểm: nhiều phép đo và thường không nhận biết ngay được kết
quả đo

3. Phương pháp đo thống kê: thực hiện đo nhiều lần một đại lượng đo
với cùng thiết bị đo và trong cùng điện kiện đo, kết quả đo được tính là
giá trị trung bình thống kê của của các lần đo đó.
- Đặc điểm: cho phép loại trừ các sai số ngẫu nhiên và thường dùng khi
kiểm chuẩn thiết bị đo.
4. Phương pháp đo tương quan: dùng để đo các quá trình phức tạp,
khi không thể thiết lập một quan hệ hàm số nào giữa các đại lượng là
các thông số của một quá trình nghiên cứu. VD: tín hiệu đầu vào và
đầu ra của một hệ thống
 Thực hiện bằng cách xác định khoảng thời gian và kết quả của một số
thuật toán có khả năng định được trị số của đại lượng thích hợp.
 Đặc điểm: cần ít nhất hai phép đo mà các thông số từ kết quả đo của
chúng không phụ thuộc lẫn nhau. Độ chính xác được xác định bằng độ
dài khoảng thời gian của quá trình xét.

5. Các phương pháp đo khác:
• Phương pháp đo thay thế: Phép đo được tiến hành hai lần, một lần
với đại lượng cần đo và một lần với đại lượng đo mẫu. Điều chỉnh để
hai trường hợp đo có kết quả chỉ thị như nhau.
• Phương pháp hiệu số: Phép đo được tiến hành bằng cách đánh giá
hiệu số trị số của đại lượng cần đo và đại lượng mẫu. (phương pháp
vi sai, phương pháp chỉ thị không, phương pháp bù)
• Phương pháp đo thẳng: kết quả đo được định lượng trực tiếp trên
thanh độ của thiết bị chỉ thị. Tất nhiên sự khắc độ của các thang độ
này đã được lấy chuẩn trước với đại lượng mẫu cùng loại với đại
lượng đo.
• Phương pháp chỉ thị số: đại lượng cần được đo được biến đổi thành
tin tức là các xung rời rạc. Trị số của đại lượng cần đo được tính
bằng số xung tương ứng này

1.3. Phương tiện đo và các đặc tính cơ bản
1. Phương tiện đo là phương tiện kĩ thuật để thực hiện phép đo, chúng có những
đặc tính đo lường đã được qui định.
- Phương tiện đo đơn giản: mẫu, thiết bị so sánh, chuyển đổi đo lường
-Phương tiện đo phức tạp: máy đo (dụng cụ đo), thiết bị đo tổng hợp và hệ thống
thông tin đo lường.
+ Mẫu: phương tiện đo dùng để sao lại đại lượng vật lí có giá trị cho trước với độ
chính xác cao. Chuẩn là mẫu có cấp chính xác cao nhất. Chuẩn là phương tiện đo
đảm bảo việc sao và giữ đơn vị tiêu chuẩn.
+ Thiết bị so sánh: phương tiện đo dùng để so sánh 2 đại lượng cùng loại để xem
chúng “ = ”, “ > ”, “ < ”
+ Chuyển đổi đo lường: phương tiện đo dùng để biến đổi tín hiệu thông tin đo
lường về dạng thuận tiện cho việc truyền tiếp, biến đổi tiếp, xử lí tiếp và giữ lại
nhưng người quan sát không thể nhận biết trực tiếp được (VD: bộ KĐ đo lường;
biến dòng, biến áp đo lường; quang điện trở, nhiệt điện trở,...)

+ Dụng cụ đo: phương tiện đo dùng để biến đổi tín hiệu thông tin đo lường
về dạng mà người quan sát có thể nhận biết trực tiếp được (VD: vônmét,
ampe mét,...)
Dụng cụ đo
Mức độ tự
động hóa
Dụng cụ đo
không tự
động
Dụng cụ đo
tự động
Dạng của tín
hiệu
Dụng cụ đo
tương tự
Dụng cụ
đo số
Phương pháp
biến đổi
Dụng cụ
đo biến
đổi thẳng
Dụng cụ
đo biến
đổi cân
bằng
Các đại lượng
đầu vào
Dụng cụ
đo dòng
điện
Dụng cụ
đo tần số
...
Hình 1.1 – Sơ đồ phân loại tổng quan thiết bị đo
+ Thiết bị đo tổng hợp là các phương tiện đo phức tạp, đa năng dùng để
kiểm tra, kiểm chuẩn và đo lường các tham số phức tạp.
+ Hệ thống thông tin đo lường: Hệ thống mạng kết nối của nhiều thiết bị đo,
cho phép đo lường và điều khiển từ xa, đo lường phân tán...

2. Các đặc tính cơ bản của phương tiện đo
• Các đặc tính tĩnh: được xác định thông qua quá trình chuẩn hoá thiết bị.
+ Hàm biến đổi: là tương quan hàm số giữa các đại lượng đầu ra Y và các
đại lượng đầu vào X của phương tiện đo, Y=f(X)
+ Độ nhạy: là tỷ số giữa độ biến thiên của tín hiệu ở đầu ra Y của phương
tiện đo với độ biến thiên của đại lượng đo đầu vào X tương ứng.
Ký hiệu:
dX
+ Phạm vi đo: là phạm vi thang đo bao gồm những giá trị mà sai số cho
phép của phương tiện đo đối với các giá trị đo đã được qui định
+ Phạm vi chỉ thị: là phạm vi thang đo được giới hạn bởi giá trị đầu và giá trị
cuối của thang đo.
+ Cấp chính xác: được xác định bởi giá trị lớn nhất của các sai số trong thiết
bị đo. Thường được tính toán bằng giới hạn của sai số tương đối quy đổi.
+ Độ phân giải: Chính là độ chia của thang đo hay giá trị nhỏ nhất có thể
phân biệt được trên thang đo (mà có thể phân biệt được sự biến đổi trên
thang đo)
S 
dY

• Các đặc tính động: Phần lớn các thiết bị đo không đáp ứng tức thời
ngay khi đại lượng đo thay đổi (do quán tính, nhiệt dung hoặc điện
dung…)  sự hoạt động ở trạng thái động hoặc trạng thái giao thời của
thiết bị đo cũng quan trọng như trạng thái tĩnh.
+ Đối với đại lượng đo có 3 dạng thay đổi như sau:
 Thay đổi có dạng hàm bước theo thời gian
 Thay đổi có dạng hàm tuyến tính theo thời gian
 Thay đổi có dạng hàm điều hòa theo thời gian
+ Đặc tuyến động của thiết bị đo:
 Tốc độ đáp ứng
 Độ trung thực
 Tính trễ
 Sai số động

1.3. Phân loại các máy đo
a) Máy đo các thông số và đặc tính của tín hiệu:
VD: Vôn mét điện tử, tần số mét, MHS, máy phân tích phổ, ...
Mạch vào
Thiết bị
biến đổi
Thiết bị
chỉ thị
Nguồn
cung cấp
Tín hiệu
mang thông
tin đo x(t)
Hình 1.2 – Cấu trúc máy đo tham số và đặc tính của tín hiệu
 x(t): tín hiệu cần đo đưa tới đầu vào máy

Mạch vào: truyền dẫn tín hiệu từ đầu vào tới Thiết bị biến đổi. Thực hiện
tiền xử lý tín hiệu vào như tiền khuếch đại, suy giảm, giới hạn băng tần,
lọc nhiễu, phối hợp trở kháng,… nhưng không làm mất thông tin đo.
Mạch vào thường là bộ KĐ tải catốt (Zvào cao), thực hiện phối hợp trở
kháng.
 Thiết bị biến đổi: thực hiện so sánh và phân tích.
Có thể tạo ra tín hiệu cần thiết để so sánh tín hiệu cần đo với tín hiệu mẫu.
Có thể phân tích tín hiệu đo về biên độ, tần số, hay chọn lọc theo thời gian.
Thường là các mạch KĐ, tách sóng, biến đổi dạng điện áp tín hiệu, chuyển
đổi dạng năng lượng,...
Thiết bị chỉ thị: biểu thị kết quả đo dưới dạng thích hợp với giác quan giao
tiếp của sinh lí con người hay với tin tức đưa vào bộ phận điều chỉnh, tính
toán,...
VD: Các cơ cấu chỉ thị , Ống tia điện tử, cơ cấu chỉ thị số dùng LED 7
đoạn hay LCD 7 đoạn…
Nguồn cung cấp: cung cấp năng lượng cho máy và làm nguồn tạo tín
hiệu chuẩn

b) Máy đo đặc tính và thông số của mạch điện:
Mạch điện cần đo thông số: mạng 4 cực, mạng 2 cực, các phần
tử của mạch điện.
Sơ đồ khối chung: cấu tạo gồm cả nguồn tín hiệu và thiết bị chỉ
thị, (hvẽ)
VD: máy đo đặc tính tần số, máy đo đặc tính quá độ, máy đo hệ
số phẩm chất, đo RLC, máy thử đèn điện tử, bán dẫn và IC;
máy phân tích logic; máy phân tích mạng 4 cực… ...

Nguồn tín
hiệu thử
Thiết bị biến
đổi, xử lý tín
hiệu
Thiết bị
chỉ thị
Nguồn
cung cấp
Mạch cần đo
tham số, đặc tính
(a) – Cấu trúc máy đo tham số và đặc tính của mạch có nguồn tín hiệu thử
(b) – Cấu trúc máy đo tham số và đặc tính của mạch có nguồn tín hiệu thử độc lập
Hình 1.3 – Cấu trúc máy đo tham số và đặc tính của mạch điện
Mạch vào Thiết bị biến đổi,
xử lý tín hiệu
Thiết bị
chỉ thị
Nguồn
cung cấp
Mạch cần
đo tham số,
đặc tính
Nguồn tín
hiệu thử

c) Máy tạo tín hiệu đo lường:
Mạch
ra
Thiết bị
đo
Nguồn
cung cấp
Bộ điều
chế
Bộ tạo
sóng chủ
Bộ biến
đổi
x(t)
Hình 1.4 – Cấu trúc máy tạo tín hiệu đo lường
- Bộ tạo sóng chủ: xác định các đặc tính chủ yếu của tín hiệu như dạng và
tần số dao động, thường là bộ tạo sóng hình sin hay xung các loại
- Bộ biến đổi: nâng cao mức năng lượng của tín hiệu hay tăng thêm độ xác
lập của dạng tín hiệu, thường là bộ KĐ điện áp, KĐ công suất, bộ điều chế,
thiết bị tạo dạng xung,...
Các máy phát tín hiệu siêu cao tần thường không có Bộ biến đổi đặt giữa
Bộ tạo sóng chủ và đầu ra, mà dùng Bộ điều chế trực tiếp để khống chế
dao động chủ

-Mạch ra: để điều chỉnh các mức tín hiệu ra, biến đổi Zra của máy. Nó
thường là mạch phân áp, biến áp phối hợp trở kháng, hay bộ phụ tải
Catốt.
-Thiết bị đo: kiểm tra thông số của tín hiệu đầu ra. Nó thường là vôn mét
điện tử, thiết bị đo công suất, đo hệ số điều chế, đo tần số,...
- Nguồn: cung cấp nguồn cho các bộ phận, thường làm nhiệm vụ biến đổi
điện áp xoay chiều của mạng lưới điện thành điện áp 1 chiều có độ ổn
định cao.
d) Các linh kiện đo lường:
các linh kiện lẻ, phụ thêm với máy đo để tạo nên các mạch đo cần thiết.
Gồm các điện trở, điện cảm, điện dung mẫu; hay các linh kiện để ghép
giữa các bộ phận của mạch đo (VD: bộ suy giảm, bộ dịch pha, bộ phân
mạch định hướng,...)

Chương 2. Đánh giá sai
số đo lường
1. Khái niệm và nguyên nhân gây sai số
2. Phân loại sai số: theo cách biểu diễn sai số, theo sự phụ
thuộc của sai số vào đại lượng đo, theo vị trí sinh ra sai
số, theo qui luật xuất hiện sai số.
3. Ứng dụng phương pháp phân bố chuẩn để định giá sai
số
4. Cách xác định kết quả đo
5. Sai số của phép đo gián tiếp

1. Khái niệm & nguyên nhân sai số:
* Khái niệm sai số: là độ chênh lệch giữa kết quả đo và giá trị thực của
đại lượng đo. Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thiết bị đo, phương
thức đo, người đo…
* Nguyên nhân gây sai số:
- Nguyên nhân khách quan: do dụng cụ đo không hoàn hảo, đại lượng
đo được bị can nhiễu nên không hoàn toàn được ổn định,...
-Nguyên nhân chủ quan: do thiếu thành thạo trong thao tác, phương
pháp tiến hành đo không hợp lí,...
1. Phân loại sai số
* Theo cách biểu diễn sai số:
- Sai số tuyệt đối: là hiệu giữa kết quả đo được với giá trị thực của đại
lượng đo
- Sai số tương đối chân thực: là giá trị tuyệt đối của tỉ số giữa sai số
tuyệt đối và giá trị thực của đại lượng đo
ct
số đo lường
thucX
 
X
.100%
XthucX  X do

- Sai số tương đối danh định:
- Sai số tương đối qui đổi: là giá trị tuyệt đối của tỷ số giữa sai số tuyệt
đối và giá trị định mức của thang đo.
Xdm= Xmax -Xmin : giá trị định mức của thang đo
Nếu giá trị thang đo: 0  X m a x  Xdm=Xmax
* Theo sự phụ thuộc của sai số vào đại lượng đo:
- Sai số điểm 0 (sai số cộng) là sai số không phụ thuộc vào giá trị đại
lượng đo.
- Sai số độ nhạy (sai số nhân) là sai số phụ thuộc vào giá trị đại lượng
đo
dd
doX
 
X
.100%
dm
số đo lường
X
X
qd  .100%  cấp chính xác của đại lượng
đo


* Theo vị trí sinh ra sai số ta có sai số phương pháp và sai số phương
tiện đo:
- Sai số phương pháp là sai số do phương pháp đo không hoàn hảo
- Sai số phương tiện đo là sai số do phương tiện đo không hoàn hảo.
Gồm: sai số hệ thống, sai số ngẫu nhiên, sai số điểm 0, sai số độ nhậy,
sai số cơ bản, sai số phụ, sai số động, sai số tĩnh.
Sai số cơ bản của phương tiện đo là sai số của phương tiện đo khi sử
dụng trong điều kiện tiêu chuẩn
Sai số phụ của phương tiện đo là sai số sinh ra khi sử dụng phương tiện
đo ở điều kiện không tiêu chuẩn
Sai số tĩnh là sai số của phương tiện đo khi đại lượng đo không biến đổi
theo thời gian
Sai số động là sai số của phương tiện đo khi đại lượng đo biến đổi theo
thời gian
số đo lường

số đo lường
 Theo qui luật xuất hiện sai số:
– Sai số hệ thống
– Sai số ngẫu nhiên
1. Sai số hệ thống
– Do các yếu tố thường xuyên hay các yếu tố có qui luật tác
động.
– Kết quả đo có sai số của lần đo nào cũng đều lớn hơn hay bé
hơn giá trị thực của đại lượng cần đo
– VD:
+ Do dụng cụ, máy móc đo chế tạo không hoàn hảo
+ Do chọn phương pháp đo không hợp lí, hoặc lỗi trong quá
trình xử lí kết quả đo,...
– Do khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm,...) khi đo không giống với điều kiện
khí hậu tiêu chuẩn theo qui định

số đo lường
2. Sai số ngẫu nhiên
– Do các yếu tố bất thường, không có qui luật tác động.
– VD:
+ Do điện áp cung cấp của mạch đo không ổnđịnh
+ Do biến thiên khí hậu của môi trường xung quanh trong quá
trình đo
– Trị số đo sai: là kết quả các lần đo có các giá trị sai khác quá
đáng, thường do sự thiếu chu đáo của người đo hay do các tác
động đột ngột của bên ngoài.
– Xử lí sai số sau khi đo:
+ Đối với sai số hệ thống: xử lí bằng cách cộng đại số giá trị của
sai số hệ thống vào kết quả đo, hoặc hiệu chỉnh lại máy móc,
thiết bị đo với máy mẫu
+ Đối với sai số ngẫu nhiên: không xử lí được, chỉ có thể định
lượng được giá trị sai số ngẫu nhiên bằng lí thuyết xác suất &
thống kê

3. Ứng dụng phương pháp phân bố chuẩn để định giá sai số
Yêu cầu: - tất cả các lần đo đều phải thực hiện với độ chính xác như nhau
- phải đo nhiều lần
1. Hàm mật độ phân bố sai số
-Tiến hành đo n lần một đại lượng nào đó, ta thu được các kết quả đo có
các sai số tương ứng là x1, x2, ...,xn
- Sắp xếp các sai số theo giá trị độ lớn của nó thành từng nhóm riêng biệt,
vd: n1 sai số có trị số từ 0÷0,01; n2 sai số có trị số từ 0,01÷0,02;...
- , ,... là tần suất ( hay tần số xuất hiện) các lần đo có các
n
n1
1 
n
n2
2 
sai số ngẫu nhiên nằm trong khoảng có giá trị giới hạn đó
- Lập biểu đồ phân bố tần suất:
limn(x)=p(x)
số đo lường

p(x) là hàm số phân bố tiêu chuẩn các sai số (hàm số chính tắc).
(hàm Gauss) (1)
h
eh2
x2
p(x) 

h : thông số đo chính xác
h lớn  đường cong hẹp và nhọn
(xác suất các sai số có trị số bé thì
lớn hơn)  thiết bị đo có độ chính
xác cao
Qui tắc phân bố sai số:
a. Xác suất xuất hiện của các sai số có trị số bé thì nhiều hơn xác suất
xuất hiện của các sai số có trị số lớn.
b. Xác suất xuất hiện sai số không phụ thuộc dấu, nghĩa là các sai số có trị
số bằng nhau về giá trị tuyệt đối nhưng khác dấu nhau thì có xác suất
xuất hiện như nhau.
số đo lường

2.3.2. Sử dụng các đặc số phân bố để đánh giá kết quả đo và sai số đo
1. Sai số trung bình bình phương:
+ Đo n lần một đại lượng X, các kết quả nhận được là n trị số sai số có giá
trị nằm trong khoảng giới hạn x1 ÷ xn
+ h khác nhau  xác suất của chúng khác nhau
+ h = const với một loại trị số đo  xác suất sai số xuất hiện tại x1 và lân cận
của x1 là:
tương tự ta có:
11
1
2 2
e dx
h h x

dp 
22
2
2 2
e dx
h h x

dp 
nn e dx
h n
2 2
h x

dp 
.......................
x
số đo lường

Tìm cực trị của h:
2
 0



 i i
x2
h2
 in
x2
h2
n
x e 2h hn
hn1
 n e
dh
dPph
22
 0 ix n  2h
Sai số TBBP ():
n
n
n
dx dx ...dx1 2
21
2 2 2 2
h x x ... x   e

 h 
 
 (2)
x i
n

2
1
2h
(3)
x
n
 i
  i1
n
2
(4)
Chương 2. Đánh giá sai số đo lường
Xác suất của n lần đo coi như xác suất của một sự kiện phức hợp, do đó:
Pph= dp1. dp2... dpn

(9)
3. Sai số dư:
n
 Đo X, thu được n các kết quả đo: a1, a2, ..., an
 Các sai số của các lần đo riêng biệt: x1= a1-X, x2= a2-X, ..., xn= an-X
 Các xi chưa biết  X cần đo chưa biết
 Thực tế chỉ xác định được trị số gần đúng nhất với X (trị số có xác suất
lớn nhất):
n
ai
a  n
 i1
n
1 2a  a ... a
:i  ai  a
 Sai số mỗi lần đo: xi =ai – x chưa biết vì x chưa biết.
 Sai số dư là sai số tuyệt đối của giá trị các lần đo ai vớai
n n
i1 i1
 Thực tế: a X
n n
 n.a  ai  ai  0
i1 i1
i  ai (10)
2. Trị số trung bình cộng:

(11)
(12)
5. Độ tin cậy và khoảng tin cậy:
Xác suất của các sai số có trị số không vượt quá 1 giá trị  cho trước
nào đó, bằng:
22

 
x
nn
i1
 i1
n n1
 i  i
n
a
 

4. Sai số TBBP của a :
   
t  P a  X   i  e 2 dt
0

t2
2
2 /a

(16)
(17)
Để đảm bảo độ tin cậy P =0,997 thì lấy t=3 ta có:
Quan hệ giữa độ tin cậy P, t, với n >10 (bảng 1)
a

Nếu biết P, dựa vào bảng hàm số t trong sổ tay tra cứu về toán t 
hay   ta
 a X  ta
a  ta  X  a  ta
Đó là khoảng tin cậy, khoảng này có xác suất chứa đựng trị số thực của
đại lượng cần đo X là P  t . P là độ tin cậy của phép đánhgiá.
Kết quả đo:
n10X  a  ta
X  a  3a
số đo lường
(18)

X  a  ts a
2  n  10
7. Sai số cực đại và sai số thô:
Sai số cực đại
8. Phân bố student:
Khoảng tin cậy:
Giá trị của ts được cho trong bảng 2
M t
M  ts 
(n >10)
2 n 
10
2  n 10a tsa  X  a  tsa
Sai số thô: sai số |i| của lần quan sát nào lớn hơn sai số cực đại ( M )
thì đó là sai số thô.
số đo lường

Kiểm tra: hay không?
3. Tính sai số TBBP:
4. Kiểm tra xem có sai số thô?
nếu có sai số thô thì loại bỏ kết quả đo tương ứng và thực hiện lại
bước 1-4 với bộ kết quả đo mới, số lần đo n mới.
n
i1
i  0
 a2. Tính sai số dư: i  ai
2

 
n
i1
n 1
 i
n
a5. Tính sai số TBBP của trị số TB cộng:  

2.4. Cách xác định kết quả đo: Thực hiện đo n lần thu được các kết
quả đo: a1, a2, ..., an
1. Tính trị số trung bình cộng:
ai
n

a  i1
n

6. Xác định kết quả đo:
* Cách viết hàng chữ số của KQ đo:
chỉ cần lấy với 2 số sau dấu phẩy.
X  a ta với n 10
nếu 2  n 10 : X  a  ts a
- Lấy ta
- Lấy a phải chú ý lấy chữ số sao cho bậc của số cuối của nó  bậc
của hai con số của ta .
VD: kết quả đo là X = 275,24 ± 1,08 thì phải viết lại là: X = 275,2 ± 1,1
số đo lường

Bảng 1. Giá trị t theo giá trị xác suất cho trước

Bảng 2.

2.5. Sai số của phép đo gián tiếp
Giả sử X là đại lượng cần đo bằng phép đo gián tiếp; Y,V,Z là các đại
lượng đo được bằng phép đo trực tiếp
X = F(Y,V,Z)
Y, V, Z là các sai số hệ thống tương ứng khi đo Y, V, Z ; X là sai số hệ
thống khi xác định X
X + X = F(Y+ Y,V+ V,Z+ Z )
Các sai số có giá trị nhỏ nên:
X +X=FY,V,Z+
F
Y +
F
V +
F
Z
Y V Z
 X=
F
Y +
F
V +
F
Z
Y V Z
số đo lường

TH1:
TH2:
X
X Y V Z
X = Y +V +Z
Xác định sai số TBBP của phép đo gián tiếp thông qua sai số TBBP của
các phép đo trực tiếp thành phần
 =
X
  Y
+ V
+ Z
X = aY + bV + cZ
X = a Y + bV + cZ
X=KY
V
Z
X =KY1
V
Z
Y +KY
V 1
Z
V +KY
V
Z 1
Z
Thực tế dùng sai số tương đối:
X =
số đo lường
 +  + F 
2

2
F F 
2
 Y   V   Z Y V Z     

• Nguyên tắc hoạt động chung của cơ cấu đo
• Cơ cấu chỉ thị kim: từ điện, điện từ
• Cơ cấu chỉ thị số: LED, LCD
Chương 3. Các bộ chỉ thị
trong máy đo

3.1. Nguyên tắc hoạt động chung của cơ cấu đo
Bao gồm 2 thành phần cơ bản : Tĩnh và động.
 Hoạt động theo nguyên tắc biến đổi liên tục điện năng thành cơ
năng làm quay phần động của nó. Trong quá trình quay lực cơ
sinh công cơ học một phần thắng lực ma sát, một phần làm biến
đổi thế năng phần động.
 Quá trình biến đổi năng lượng trong CCĐ được thể hiện theo
chiều biến đổi: dòng điện Ix (hoặc Ux )  năng lượng điện từ
Wđt, Wđt sẽ tương tác với phần động và phần tĩnh tạo ra F (lực)
 tạo mômen quay (Mq)  góc quay  ;  tỷ lệ với f(Ix)
hoặc  = f(Ux)
trong máy đo

Giả sử cơ cấu đo có n phần tĩnh điện (mang điện tích) và n cuộn dây.
Thông thường điện áp được đưa vào cuộn dây. Năng lượng điện từ
sinh ra được xác định như sau:
i : cuộn dây
: dòng điện trong các cuộn dây i và j.
: điện cảm của cuộn dây i
: hỗ cảm giữa hai cuộn dây i và j
Năng lượng điện từ sinh ra phụ thuộc vào điện áp, điện dung, dòng
điện, cuộn cảm và hỗ cảm.
j : phần tử mang điện tích
Cij ,Uij : điện dung và điện áp giữa 2 phần tử tích điện i và j.
Ii,I j
Li
Mij :
2
trong máy đo
2
2
1
2 2
n
dt ij ij i i ij i jM I I
in1 in1
1 jn
1 jn
i1
ji1 ji1
W  C U  LI  
i1 i1


Tương tác giữa phần tĩnh và phần động tạo ra 1 momen quay bằng sự
biến thiên của năng lượng từ trên sự biến thiên góc quay.
 Để tạo ra sự phụ thuộc giữa góc quay và giá trị đo; trong khi đo người
ta sử dụng thêm lò xo phản kháng để tạo ra momen phản kháng chống lại
sự chuyển động của phần động.
 D: là hệ số phản kháng của lò xo
 Kim chỉ thị sẽ dừng lại ở vị trí cân bằng khi
Mpk  D
M pk  Mq  D
dWdt
 
1dWdt
d D d
Wdt : phụ thuộc vào điện áp, dòng điện đặt vào cuộn dây.
d
Mq 
dWdtdWdt : sự biến thiên của năng lượng từ
d : sự biến thiên của góc quay 
trong máy đo

3.2. Cơ cấu chỉ thị đo lường
• Các cơ cấu chỉ thị kim
• Ống tia điện tử CRT
• Cơ cấu chỉ thị số (dùng LED 7 đoạn hay LCD 7 đoạn)
• Màn hình ma trận (LED, LCD, Flasma, OLED…)
1. Cơ cấu chỉ thị kim:
- Dụng cụ đo từ điện kiểu nam châm vĩnh cửu (TĐNCVC).
- Dụng cụ đo kiểu điện từ.
- Dụng cụ đo điện động.
3.2.1.1. Bộ chỉ thị kiểu từ điện: hoạt động theo nguyên tắc biến đổi
điện năng thành cơ năng nhờ sự tương tác giữa từ trường của
một nam châm vĩnh cửu và từ trường của dòng điện qua một
khung dây động
trong máy đo

1. Cấu tạo:
- Phần tĩnh: gồm 1 nam châm vĩnh cửu (1),
hai má cực từ (2), 1 lõi sắt từ (3). Giữa (2)
và (3) tạo thành 1 khe hẹp hình vành
khuyên cho phép 1 khung dây quay xung
quanh và có từ trường đều hướng tâm (B)
- Phần động: gồm 1 khung dây nhẹ (4) có
thể quay xung quanh trục của 1 lõi sắt từ,
1 kim chỉ thị (5) được gắn vào trục của
khung dây, 1 lò xo phản kháng (6) với 1
đầu được gắn vào trục của khung dây, đầu
còn lại được gắn với vỏ máy.
Hình 3.1
Để định vị kim đúng điểm `0` khi chưa đo thì một đầu của lò xo
phản kháng ở trước được liên hệ với một vít chỉnh `0` ở chính
giữa mặt trước của cơ cấu đo.
trong máy đo

2. Hoạt động:
 Dòng điện trong cuộn dây của cơ cấu TĐNCVC phải chạy theo một
chiều nhất định để cho kim dịch chuyển (theo chiều dương) từ vị trí
`0` qua suốt thang đo.
 Đảo chiều dòng điện  cuộn dây quay theo chiều ngược lại và
kimbị lệch về phía trái điểm `0`. Do đó các đầu nối của dụng cụ
TĐNCVC được đánh dấu `+` và `-` để cho biết chính xác cực cần
nối. Cơ cấu TĐNCVC được coi là có phân cực.
 Phương trình mô men quay và thang đo:
 Khi có dòng điện I chạy qua khung dây sẽ tạo ra 1 từ trường tương
tác với từ trường B của NCVC  tạo ra 1 mômen quay:
M 
dWe
 I
d
d dq
d  B.N.S.d : độ biến thiên của từ thông qua khung dây
B: từ trường NCVC
trong máy đo

N: số vòng dây
S: diện tích khung dây
d : độ biến thiên góc quay của khung dây
Mq= I.B.N.S
Mô men quay Mq làm quay khung dây, khi đó mômen phản kháng do lò
xo phản kháng tác động vào khung dây tăng
(3.5)Mpk= D.
D - hệ số phản kháng của lò xo
 - góc quay của kim
Khi mômen quay Mq cân bằng với mômen phản kháng Mp của lò xo thì
kim sẽ dừng lại trên mặt độ số ứng với một góc  nào đó.
(3.6)
D
0  
B.N.S
I  S .I
Mq = Mpk
 I.B.N.S  D.
D
trong máy đo
S0

B.N.S
là độ nhạy của cơ cấu đo

3. Đặc điểm của cơ cấu đo từ điện:
 ưu điểm:
• Thang đo tuyến tính  có thể khắc độ thang đo của dòng điện I theo góc quay
của kim chỉ thị
• Độ nhạy cơ cấu đo lớn
• Dòng toàn thang (Itt) rất nhỏ (cỡ A)
• Độ chính xác cao, có thể tạo ra các thang đo có cấp chính xác tới 0,5%
• Ít chịu ảnh hưởng của điện từ trường bên ngoài.
 Nhược điểm:
• Cấu tạo phức tạp, dễ bị hư hỏng khi có va đập mạnh
• Chịu quá tải kém do dây quấn khung có đường kính nhỏ
• Chỉ làm việc với dòng 1 chiều, muốn làm việc với dòng
xoay chiều phải có thêm điốt nắn điện
 Ứng dụng:
• dùng rất nhiều làm cơ cấu chỉ thị cho các dụng cụ đo điện như:
Vônmét, Ampemét, dụng cụ đo điện vạn năng,
các phép đo cầu cân bằng…
trong máy đo

3.2.1.2. Cơ cấu điện từ: hoạt động theo nguyên lý: năng lượng điện từ
được biến đổi liên tục thành cơ năng nhờ sự tương tác giữa từ
trường của cuộn dây tĩnh khi có dòng điện đi qua với phần động của
cơ cấu là các lá sắt từ
1. Cấu tạo: có 2 loại
- Loại cuộn dây hình tròn.
- Loại cuộn dây hình dẹt
+ Loại cuộn dây hình tròn:
-Phần tĩnh: là một cuộn dây hình trụ tròn,
phía trong thành ống có gắn lá sắt từ mềm
uốn quanh
-Phần động: gồm một lá sắt từ cũng được
uốn cong và gắn vào trục quay nằm đối
diện. Trên trục quay gắn kim chỉ thị và lò xo
phản kháng
Hình 3.3.1
trong máy đo

+ Loại cuộn dây dẹt:
- Phần tĩnh: gồm1 cuộn dây dẹt, ở giữa có1 khehẹp.
- Phần động: gồm 1 đĩa sắt từ được gắn lệch tâm, chỉ một phần nằm trong khe
hẹp và có thể quay quanh trục. Trên trục của đĩa sắt từ có gắn kim chỉ thị và lò
xo phản kháng
Hình 3.3.2 Cơ cấu điện từ loại cuộn dây dẹt
trong máy đo

2. Nguyên lý hoạt động chung:
Khi có dòng I điện chạy qua cuộn dây tĩnh sẽ tạo ra một năng lượng từ
trường
với L là điện cảm cuộn dây, có giá trị tuỳ thuộc vào vị trí tương đối của lá
sắt từ động và tĩnh
Sự biến thiên năng lượng từ trường theo góc quay tạo ra mômen quay 
trục quay  kim chỉ thị quay
Khi kim chỉ thị quay  mômen phản kháng tăng: Mpk=D.
Tại vị trí cân bằng: Mpk = Mq
dL
d 2 d
 D 
dWtt

1
I 2
1 dL
I 2
D d 2D d
  
1 dWtt

0   S I 2
S 
2D d
1 dL
0,
2tt
W 
1
LI 2
q
trong máy đo
M
d

dWtt

3. Đặc điểm của CCĐ điện từ:
+ Ưu điểm:
 CCĐ từ điện có thể làm việc với dòng xoay
chiều.
 Có cấu tạo vững chắc, khả năng chịu tải tốt.
+ Nhược điểm:
 Độ nhạy kém do từ trường phần tĩnh yếu
 Thang đo phi tuyến
 Độ chính xác thấp do dễ ảnh hưởng của từ
trường
bên ngoài do tổn hao sắt từ lớn
 Tiêu thụ năng lượng nhiều hơn cơ cấu đo từ
điện.
+ Ứng dụng: vẫn được dùng nhiều trong các
đồng hồ đo điện áp lớn
Hình 3.4 – Đồng hồ đo
điện áp cao sử dụng CCĐ
điện từ
trong máy đo

3.2.2. Cơ cấu chỉ thị số
Vật cần
đo
Trị số đo
được
Khoảng t
chứa các xung
có tần số f
Đếm xung
trong t
Hiển thị
dưới dạng
chữ số
kết quả
biến đổi
biến đổiđo
Hình 3.5 –Sơ đồ khối cơ cấu chỉ thị số đơn giản
1. Nguyên lí hoạt động chung: các cơ cấu đo hiển thị số thường dùng
phương pháp biến đổi trị số của đại lượng đo ra khoảng thời gian có độ
lâu t phụ thuộc trị số đo chứa đầy các xung liên tiếp với tần số nhất định.
Thiết bị chỉ thị đếm số xung trong khoảng thời gian t và thể hiện kết quả
phép đếm dưới dạng chữ số hiển thị.
trong máy đo

2. Đặc điểm:
(a) Các ưu điểm:
 Độ chính xác đo lường cao.
 Chỉ thị kết quả đo dưới dạng chữ số nên dễ đọc.
 Có khả năng tự chọn thang đo và phân cực
 Trở kháng vào lớn.
 Có thể lưu lại các kết quả đo để đưa vào máy tính.
 Dùng thuận tiện cho đo từ xa.
(b) Các nhược điểm:
 Sơ đồ phức tạp
 Giá thành cao
 Độ bền vững nhỏ
Hiện nay thiết bị đo số thường sử dụng các loại cơ cấu chỉ thị số như sau:
• Cơ cấu chỉ thị số dùng điốt phát quang LED
• Cơ cấu chỉ thị số dùng LCD
trong máy đo

Hình 3.6 –Thanh LED
3.2.2.1. Bộ chỉ thị số dùng điốt phát quang (LED
• LED là một tiếp xúc P-N, vật liệu chế tạo đều là các liên kết của
nguyên tố nhóm 3 và nhóm 5 của bảng hệ thống tuần hoàn
Mendeleev như GaAs (LED có mầu đỏ), GaP (LED có màu đỏ hoặc
màu lục), GaAsP (LED có mầu đỏ hoặc vàng).
• Khi LED được phân cực thuận các hạt dẫn đa số khuếch tán ồ ạt
qua tiếp xúc P-N (điện tử tự do từ n sang p, lỗ trống từ p sang n)
chúng gặp nhau sẽ tái hợp và phát sinh ra photon ánh sáng. Cường
độ phát sáng của LED tỉ lệ với dòng điện qua điôt .
trong máy đo

* LED 7 đoạn:
• Các dụng cụ đo hiển thị số thường dùng bộ chỉ thị 7 đoạn sáng ghép
lại với nhau theo hình số 8. Các đoạn sáng là các điốt phát quang. Khi
cho dòng điện chạy qua những đoạn thích hợp có thể hiện hình bất kì
số nào từ 0-9.
trong máy đo
• Có 2 loại: LED 7 đoạn sáng Anốt chung
LED 7 đoạn sáng Catốt chung
LED 7 đoạn sáng Catốt chung: catốt của tất cả các điốt đều được nối
chung với điểm có điện thế bằng 0 (hay cực âm của nguồn). Tác động
vào đầu vào (anốt) của điốt mức logic 1  điốt sáng.
LED 7 đoạn sáng Anốt chung: các anốt được nối chung với cực dương
của nguồn (mức logic 1). Tác động vào đầu vào (Catốt) của điốt mức
logic 0  điốt sáng.
Độ sụt áp khi phân cực thuận điốt là 1,2V và dòng thuận khi có độ chói
hợp lí là 20mA.

Nhược điểm: cần dòng tương đối lớn.
Ưu điểm: nguồn điện áp một chiều thấp, khả năng chuyển mạch nhanh,
bền, kích tấc bé.
Hình 3.7 – Led 7 đoạn
trong máy đo

Hình 3.8 – Cấu tạo mỗi thanh LCD
trong máy đo
3.2.2.2. Bộ chỉ thị số dùng tinh thể lỏng (LCD)
• Tinh thể lỏng là tên trạng thái của một vài hợp chất hữu cơ đặc biệt.
Các chất này nóng chảy ở 2 trạng thái: lúc đầu ở trạng thái nóng chảy
liên tục, sau đó nếu nhiệt độ tiếp tục tăng thì chuyển sang chất lỏng
đẳng hướng bình thường.
• Pha trung gian giữa hai trạng thái này là trạng thái tinh thể lỏng
• Bộ chỉ thị dùng tinh thể lỏng (LCD) thường được bố trí cũng theo dạng
số 7 đoạn như bộ chỉ thị LED.
• Trên 2 tấm thuỷ tinh người ta phủ một lớp
kim loại dẫn điện để tạo nên 2 điện cực
trong suốt, giữa 2 lớp kim loại là lớp chất
lỏng tinh thể.
• Khi chỉ thị chữ số, ngoài điện áp đặt vào 2
điện cực của phần tử còn cần nguồn sáng
đặt phía trước hay phía sau của bộ chỉ thị
và phông.

(a)nguồn sáng đặt trước: khi có
tín hiệu thì tinh thể lỏng có ánh
sáng phản xạ từ gương.
Hình 3.9
(b)nguồn sáng đặt sau: khi có tín hiệu thì
tinh thể lỏng có ánh sáng đi qua tạo nên
hình số trên màn hình. Màn hình là tấm
phông đen.
Nguồn điện cung cấp là nguồn 1 chiều
hoặc là nguồn điện áp xung.
Hình 3.10
trong máy đo

VD: một LCD 7 đoạn (hình 3.11)
• Đầu chung của các phần tử chỉ thị LCD
nối với +E qua R.
• Các điện cực riêng nối với các đầu ra
điều khiển.
• Khi transistor T6 tắt, U6a = 0  phần tử 6
không chỉ thị.
• Khi T6 thông, U6a = +E  đủ kích thích
để phần tử 6 trở nên trong suốt, cho ánh
sáng đi qua.
Ưu điểm của LCD:
 Nguồn cung cấp đơn giản, tiêu thụ công suất nhỏ, cỡ mW
 Kích tấc bé, phù hợp với các thiết bị đo dùng mạch tổ hợp, kĩ thuật vi điện tử.
 Hình chữ số khá rõ ràng, chế tạo đơn giản.
Nhược điểm của LCD:
 Dải nhiệt độ làm việc hẹp (100C-550C)
 Tuổi thọ chưa thật cao
Tuy vậy các ưu điểm là cơ bản nên loại này ngày càng được dùng nhiều
trong máy đo
Hình 3.11

3.2.2.3. Màn hình ma trận
a. Màn hình ma trận LED
b. Màn hình ma trận LCD Hình 3.12 – Ma trận LED
Hình 3.13- Ứng dụng của màn hình ma trận LCD trong máy đo và màn hình máy tính
trong máy đo

• Nguyên lí quan sát tín hiệu trên MHS: nguyên
lí quét tt liên tục, nguyên lí quét đợi, nguyên lí đồng
bộ
• Sơ đồ cấu tạo một MHS điển hình
• Một số chế độ làm việc
• MHS nhiều tia : MHS 2 kênh dùng ống tia điện tử
1 tia và CM điện tử
• Ôxilô điện tử số
Chương 4. Máy hiện
sóng (Ôxilô)

4.1. Nguyên lý quan sát tín hiệu trên MHS:
1. Phương pháp vẽ dao động đồ của tín hiệu
• Một tín hiệu thường được biểu diễn dưới 2 dạng:
+ Hàm theo thời gian: u = f(t)
+ Hàm số theo tần số: u =(f)
F
f
f
sóng (Ôxilô)
f-F f f+F
UAM
0
Hình 4.1- Tín hiệu điều biên và phổ của nó
• Để quan sát dạng sóng, đo các đặc tính và các tham số của tín hiệu  dùng
một máy đo đa năng là MHS (Ôxilô).
• MHS là một loại máy vẽ di động theo 2 chiều X và Y để hiển thị dạng tín hiệu
đưa vào cần quan sát theo tín hiệu khác hay theo thời gian. `Kim bút vẽ ` của
máy là một chấm sáng, di chuyển trên màn hình của ống tia điện tử theo qui
luật của điện áp đưa vào cần quan sát.

2. Các loại ôxilô:
• Ôxilô tần thấp, ôxilô tần cao, ôxilô siêu cao tần
• Ôxilô xung (/T bé)
• Ôxilô 2 tia; ôxilô nhiều kênh
• Ôxilô có nhớ (loại tương tự và loại số)
• Ôxilô số; ôxilô có cài đặt VXL
3. Công dụng, tính năng của Ôxilô:
Ôxilô là một máy đo vạn năng, nó có các tính năng:
• Quan sát toàn cảnh tín hiệu
• Đo các thông số cường độ của tín hiệu:
+ đo điện áp, đo dòng điện, đo công suất
+ đo tần số, chu kì, khoảng thời gian của tín hiệu
+ đo độ di pha của tín hiệu
+ vẽ tự động và đo được đặc tính phổ của tín hiệu
+ vẽ đặc tuyến Vôn-Ampe của linh kiện
+ vẽ tự động, đo đặc tuyến biên độ-tần số của mạng 4 cực
sóng (Ôxilô)
www.ptit.edu.vn Trang

4. Các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của Ôxilô:
• Phạm vi tần số công tác: được xác định bằng phạm vi tần số quét.
• Độ nhạy (hệ số lái tia theo chiều dọc): mV/cm
Là mức điện áp cần thiết đưa đến đầu vào kênh lệch dọc bằng bao nhiêu mV
để tia điện tử dịch chuyển được độ dài 1 cm theo chiều dọc của màn sáng.
Độ nhạy cũng có thể được tính bằng mm/V.
• Đường kính màn sáng: Ôxilô càng lớn, chất lượng càng cao thì đường kính
màn sáng càng lớn (thông thường khoảng 70mm-150 mm).
• Ngoài ra còn có hệ số lái tia theo chiều ngang, trở kháng vào,...
5. Chế độ quét tuyến tính liên tục
a) Nguyên lí quét đường thẳng trong MHS
• Đưa điện áp của tín hiệu cần nghiên cứu lên cặp phiến lệch Y, và điện áp
quét răng cưa lên cặp phiến lệch X.
• Do tác dụng đồng thời của cả hai điện trường lên 2 cặp phiến mà tia điện tử
dịch chuyển cả theo phương trụcX và Y.
• Quỹ đạo của tia điện tử dịch chuyển trên màn sẽ vạch nên hình dáng của điện
áp nghiên cứu biến thiên theo thời gian.
sóng (Ôxilô)

Chú ý: điện áp quét là hàm liên tục theo thời gian quét liên tục
điện áp quét là hàm gián đoạn theo thời gian quét đợi
b) Nguyên lý quét tuyến tính liên tục
• Điện áp quét tuyến tính liên tục có tác
dụng lái tia điện tử dịch chuyển lặp đi lặp
lại 1 cách liên tục theo phương ngang tỷ
lệ bậc nhất với thời gian.
• Để quét tuyến tính liên tục cần phải dùng
điện áp biến đổi tuyến tính liên tục (tăng
tuyến tính hay giảm tuyến tính)
Hình 4.2 - Quét t2 liên tục với Tq =Tth
sóng (Ôxilô)

• Chu kỳ quét: Tq = tth +tng
theo phương ngang. Khi có cả Uth đặt vào cặp phiến Y và nếu Tq = nTth
Uq
sóng (Ôxilô)
nN  thì trên màn xuất hiện dao động đồ của một hay vài chu kì của
điện áp nghiên cứu (Uth).
• Nếu Tq  nTth thì dao động đồ không đứng yên mà luôn di động rối loạn
 khó quan sát. Hiện tượng này gọi là không đồng bộ (không đồng pha
giữa Uq và Uth).
tth t
tng
Hình 4.3 - Điện áp quét răng cưa thực tế
• Thông thường: tng  15% tth tức là tng rất nhỏ hơn tth nên có thể coi Tq 
tth, lí tưởng: tng = 0 (Tq = tth)
• Nếu tần số quét đủ cao, màn huỳnh quang có độ dư huy đủ mức cần
thiết thì khi mới chỉ có Uq đặt vào cặp phiến X đã có một đường sáng

• Thực tế, tng  0. Vì tng << tth nên đường sáng mà tia điện tử
vạch lên trên màn trong khoảng tth sáng hơn so với đường
sáng trong khoảng tng. Trên dao động đồ của điện áp
n/cứu cũng bị mất đi một phần chu kì (= tng) để tia điện tử
quay trở về vị trí ban đầu.
• Xoá đường vạch sáng của tia điện tử trong khoảng tng:
ứng với lúc có tng thì tạo nên một xung điện áp âm có độ
rộng đúng bằng tng đưa tới cực điều chế của ống tia điện
tử.
sóng (Ôxilô)

• Hệ số không đường thẳng ():
Để có ảnh quan sát với chất lượng cao cần:
 tng << tth hay Tq tth
 Điều kiện đồng bộ phải thoả mãn: Tq = nTth
 Phải có mạch tắt tia quét ngược.
6. Nguyên lí quét đợi
• Với xung có độ xốp lớn (/T bé), có chu kì hoặc không có chu kì 
quét đợi.
• Quét đợi: điện áp quét chỉ xuất hiện khi có xung nghiên cứu đưa đến
kênh Y của MHS.
min
sóng (Ôxilô)

min
%max

min
% 2max
  

dt

dU 

dt

dU 

dt

dU 

dt

dU 

dt

dU 

dt
 
dt

dU   dU 
tb max

(a) Tq = Tth : tín hiệu chỉ xuất hiện
trong một t/g rất bé ( << Tth)
 d a o động đồ có
hình dáng xung rất
b é  k h ô n g tiến hành
sóng (Ôxilô)
được
quan sát đo lường được.
(b) Tq = Tth/6 (quét liên tục):
+ Hình dáng xung đã
khuếch đại ra.
+ Đường trên mờ, đường dưới
đậm  khó quan sát
+ Khó thực hiện đồng bộ  d a o động đồ không ổn định
NX: không quan sát được đầy đủ dạng xung (sườn xung, đỉnh xung,...).
(c) Quét đợi: chỉ có điện áp quét khi có tín hiệu nghiên cứu.
+ Hình dáng xung đã được khuếch đại ra.
+ Đường trên đậm  d ễ quan sát
+ Để quan sát toàn bộ xung nghiên cứu  đ i ề u chỉnh để q >  một
chút
Hình 4.5

trên MHS, đôi khi ảnh bị trôi, nháy,... là do
7. Nguyên lý đồng bộ:
• Khi quan sát dạng tín hiệu
mất đồng bộ.
*
Minh họa
ảnh I, II, III là các dao động đồ tương ứng tại các chu kì quét tương ứng.
Nó phân bố lần lượt từ trái qua phải, do tính chất lưu ảnh của màn hình
các ảnh sẽ mờ dần theo thứ tự tương ứng  cảm giác dao động
đồ chuyển động từ trái qua phải.
*
n N
 
th q1 th
4

th  Tq1 :Tth
4
3
T
th
 

4
nT  T  n 
1 T
b
sóng (Ôxilô)
th q2
Tth

a
 tương tự, cảm giác d/động đồ chuyển động từ phải
qua trái
n 
1 T  T  nT ,
Tq2

*
b
Tth 
a
Tq3 3
sóng (Ôxilô)

4
Tq3
(minh họa Tth ):
Dao động đồ đứng yên nhưng không phản ánh đúng dạng tín hiệu
cần quan sát mà chỉ gồm những đoạn tín hiệu khác nhau cần quan
sát mà thôi.
* Tq = nTth (minh họa Tq = Tth ), n  N
Dao động đồ ổn định và phản ánh đúng dạng tín hiệu cần quan sát.
 Điều kiện đồng bộ: Tq = nTth
Quá trình thiết lập và duy trì điều kiện này là quá trình đồng bộ của
MHS
• Các chế độ đồng bộ:
+ Đồng bộ trong: tín hiệu đồng bộ lấy từ kênh Y của MHS
+ Đồng bộ ngoài (EXT)
+ Đồng bộ lưới (LINE)

0
0
Uq1
Uth
t
t
Tq1
Tth 2Tth 3Tth
Tth
0
Uq4
t
Tq4
0
Uq2
t
Tq2
0
Uq3
t
Tq3
sóng (Ôxilô)

4.2. Sơ đồ cấu tạo một MHS điển
hình
4.2.1. Cấu tạo MHS:
• Ống tia điện tử
• Kênh lệch đứng Y
• Kênh lệch ngang X và đồng bộ
• Kênh Z (khống chế độ sáng)
* Ống tia điện tử:
+ là bộ phận trung tâm của MHS, sử
dụng loại ống 1 tia khống chế bằng
điện trường
+ Có nhiệm vụ hiển thị dạng sóng
trên
màn hình và là đối tượng điều khiển
chính (Uy, Ux, UG).
Mạch
vào và
phân
áp Y
Tiền
khuếch
đại
Dây
trễ
Khuếch
đại Y
đối
xứng
Tạo
xung
chuẩn
K/đại
đồng bộ
và tạo
dạng
Tạo
xung
đồng bộ
Tạo Đợi
điện áp
quét
liên
tục
K/đại X
đối
xứng
Chọn
cực tính
Kênh lệch đứng Y
và đồng bộ
Kênh Z
K/đại Tới G của CRT
Z
sóng (Ôxilô)
UZ
Uquét
3
S2
S1AC
DC
GND
Uth
Vpp
CH
LINEAC
50Hz
EXT Uđb Ux
Uxđb
1 S
2
Ux
Mạch
vào và
KĐ X
3
Kênh lệch ngang X
CRT
X1
X2
Y1
Y2
Hình 4.7 - Sơ đồ khối MHS 1 kênh dùng ống tia điện tử

* Kênh lệch đứng Y: có nhiệm vụ nhận tín hiệu vào cần quan sát, biến đổi
và tạo ra điện áp phù hợp cung cấp cho cặp lái đứng Y1, Y2. Gồm các
khối chức năng:
+ Chuyển mạch kết nối đầu vào S1: cho phép chọn chế độ hiển thị tín hiệu.
S1 tại AC: chỉ hiển thị thành phần xoay chiều của Uth.
S1 tại DC: hiển thị cả thành phần một chiều và xoay chiều của Uth.
S1 tại GND: chỉ quan sát tín hiệu nối đất (0V).
+ Mạch vào phân áp Y: có nhiệm vụ phối hợp trở kháng và phân áp tín hiệu vào
để tăng khả năng đo điện áp cao. Thường dùng các khâu phân áp R-C mắc liên
tiếp nhau, hệ số phân áp không phụ thuộc vào tần số. Chuyển mạch phân áp
được đưa ra ngoài mặt máy và kí hiệu là Volts/Div.
+ Tiền khuếch đại: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu, làm tăng độ nhạy chung của
kênh Y. Thường dùng các mạch KĐ có trở kháng vào lớn và có hệ số KĐ lớn.
+ Dây trễ: có nhiệm vụ giữ chậm tín hiệu trước khi đưa tới KĐ Y đối xứng,
thường dùng trong các chế độ quét đợi để tránh mất một phần sườn trước của
tín hiệu khi quan sát. Thường dùng các khâu L-C mắc liên tiếp.
sóng (Ôxilô)

+ KĐ Y đối xứng: có nhiệm vụ KĐ tín hiệu, làm tăng độ nhạy chung của kênh Y,
đồng thời tạo ra điện áp đối xứng để cung cấp cho cặp lái đứng Y1Y2.
+ Tạo điện áp chuẩn: tạo ra điện áp chuẩn có dạng biên độ, tần số biết trước,
dùng để kiểm chuẩn lại các hệ số lệch tia của MHS
* Kênh lệch ngang X và đồng bộ: có nhiệm vụ tạo ra điện áp quét phù
hợp về dạng và đồng bộ về pha so với UY1, Y2 để cung cấp cho cặp lái
ngang X1X2
+ Chuyển mạch đồng bộ S2: cho phép chọn các tín hiệu đồng bộ khác nhau.
S2 tại CH: tự đồng bộ (Uđb = Uth)
S2 tại EXT: đồng bộ ngoài (Uđb=UEXT), tín hiệu đồng bộ được đưa qua đầu vào
EXT.
S2 tại LINE: đồng bộ với lưới điện AC 50Hz (Uđb=UAC50Hz) lấy từ nguồn nuôi.
+ KĐ đồng bộ và tạo dạng: k/đại tín hiệu Uđb phù hợp và tạo ra dạng xung nhọn
đơn cực tính có chu kì: Tx=Tđb
sóng (Ôxilô)

+ Tạo xung đồng bộ: chia tần Ux và tạo ra xung đồng bộ có chu kì:
Txđb=nTx=nTđb. Xung này sẽ điều khiển bộ tạo điện áp quét để tạo ra Uq răng
cưa tuyến tính theo chế độ quét đợi hoặc quét liên tục và có chu kì Tq=Txđb.
+ KĐ đối xứng: KĐ điện áp quét và tạo ra điện áp đối xứng để đưa tới cặp lái
ngang X1X2.
+ Mạch vào và KĐ X: nhận tín hiệu UX và k/đại, phân áp phùhợp.
+ Chuyển mạch S3: chuyển mạch lựa chọn chế độ quét (quét liên tục, quét đợi)
+ Bộ tạo điện áp quét: tạo điện áp quét liên tục (hoặc quét đợi) đưa đến cặp
phiến X
* Kênh điều khiển chế độ sáng Z: có nhiệm vụ nhận tín hiệu điều chế độ
sáng UZ vào, thực hiện chọn cực tính và k/đại phù hợp rồi đưa tới lưới
điều chế G của CRT.
sóng (Ôxilô)

Hình 4.8 - Sơ đồ cấu tạo của ống tia điện tử
4.2.2. Cấu tạo của ống tia điện tử:
Ống tia điện tử CTR (Cathode Ray Tube) là 1 ống thuỷ tinh hình trụ có độ
chân không cao, đầu ống có chứa các điện cực, phía cuối loe ra hình nón
cụt, mặt đáy được phủ 1 lớp huỳnh quang tạo thành màn hình. Cấu tạo
gồm 3 phần:
Lớp than chì
X2
Y1
Y2
Màn chắn
X1
Sợi đốt F
Katốt K Anốt hội tụA1
Lưới điều chế G Anốt gia tốc A2
EK
R2R1-2,05kV Rbright Rfocus
Súng điện tử Hệ thống lái tia
A3 (Ahậu)
Màn hình
Màn
huỳnh
quang
sóng (Ôxilô)

a) Màn hình: - Lớp huỳnh quang thường là hợp chất của Phôtpho. Khi có
điện tử bắn tới màn hình, tại vị trí va đập, điện tử sẽ truyền động năng cho
các điện tử lớp ngoài cùng của nguyên tử Phôtpho, các điện tử này sẽ nhảy
từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao và tồn tại trong 1 thời
gian rất ngắn rồi tự nhảy về mức năng lượng thấp ban đầu và phát ra
photon ánh sáng.
- Màu sắc ánh sáng phát ra, thời gian tồn tại của điểm sáng (độ dư huy của
màn hình) sẽ phụ thuộc vào hợp chất của Phôtpho (từ vài s đến vài s).
b) Súng điện tử: gồm sợi đốt F, catốt K, lưới điều chế M, các anốt A1,A2.
Nhiệm vụ: tạo gia tốc và hội tụ chùm tia điện tử
-Các điện cực có dạng hình trụ, làm bằng Niken, riêng Katốt có phủ một lớp
Ôxit kim loại ở đáy để tăng khả năng bức xạ điện tử.
-Các điện cực phía sau thường có vành rộng hơn điện cực phía trước và
có nhiều vách ngăn  c á c chùm điện tử không đi quá xa trục ống
 việc hội tụ sẽ dễ dàng hơn. Với cấu tạo đặc biệt của các điện cực như
vậy sẽ tạo ra 1 từ trường không đều đặc biệt có thể hội tụ và gia tốc chùm
tia.
sóng (Ôxilô)

Nguồn cấp:
sóng (Ôxilô)
UK = -2kV
UKG = 0V-50V
UA2 = 0V
UA1 = 50V-300V
+ Lưới điều chế G được cung cấp điện áp âm hơn so với K và được ghép
sát K để dễ dàng cho việc điều chỉnh cường độ của chùm điện tử bắn tới
màn hình.
+ Chiết áp trên G (điều chỉnh điện áp) thường được đưa ra ngoài mặt
máy và ký hiệu là Bright hoặc Intensity dùng để điều chỉnh độ sáng tối
của dao động đồ trên màn hình.
+ Anốt A2 (Anốt gia tốc) thường được nối đất để tránh méo dao động đồ
khi điện áp cung cấp cho các điện cực không phải là điện áp đối xứng.
+ Anốt A1 (Anốt hội tụ) cũng có chiết áp điều chỉnh đưa ra ngoài mặt máy,
ký hiệu là Focus, dùng để điều chỉnh độ hội tụ của chùm tia điện tử
trên màn hình.

Hình 4.9 – Cấu tạo CRT khống chế bằng điện trường
sóng (Ôxilô)

Màn hình
Các mặt đẳng thế
Lực tác dụng lên điện tử
Chùm điện tử
C
sóng (Ôxilô)
G A1
A2
K
F
Hình 4.11 – Chùm điện tử chuyển động qua điện trường giữa các điện cực

c) Hệ thống lái tia: có nhiệm vụ làm lệch chùm tia điện tử bắn tới màn hình
theo chiều đứng hoặc chiều ngang của màn hình.
Cấu tạo gồm 2 cặp phiến làm lệch được đặt trước, sau và bao quanh trục
của ống:
• Cặp lái đứng Y1Y2.
• Cặp lái ngang X1X2 .
sóng (Ôxilô)
y  a

* Xét độ lệch của tia điện tử theo chiều đứng:
Khi Uy= 0, tia điện tử bắn tới chính giữa màn hình tại điểm C.
Khi Uy  0, điện trường giữa các phiến làm lệch sẽ làm lệch quỹ đạo của tia
điện tử theo chiều đứng và bắn tới màn hình tại vị trí M, lệch 1 khoảng là y
Ly : khoảng cách từ cặp lái đứng đến màn hình
ly : chiều dài của các cặp phiến làm lệch
dy : khoảng cách giữa 2 phiến làm lệch
UA : điện áp gia tốc của ống tia (phụ thuộc vào UA2 và K)
oy y
2dyUA
y 
U yly Ly
 S U
l Ly
Soy  yy
U y 2dyUA
độ nhạy của ống
tia điện tử
A2
sóng (Ôxilô)
Uy Y1
dy
Y2
ly
Ly
y
M
C
chùm e-+
-
Màn hình
Hình 4.12

Tương tự, độ lệch của tia điện tử theo chiều ngang:
* Nguyên lý tạo ảnh trên màn máy hiện sóng:
Hệ thống lái tia điều khiển đồng thời tia điện tử theo 2 trục: trục thẳng
đứng và trục nằm ngang, nghĩa là đồng thời đưa vào đèn ống tia điện
tử 2 điện áp điều khiển UY và UX .
đưa vào kênh Y và đưa tới cặp lái đứng Y1Y2;
đưa tới cặp lái ngang X1X2  điện áp trên
các
2dxUA
sóng (Ôxilô)
x 
Uxlx Lx
 SoxUx
Giả sử Uth  Um sin .t
điện áp quét Uq  a.t
cặp lái tia như sau:
U y  U y1y 2  Uth S y Sy  KySoy

4.2.3. Một số chế độ làm việc:
a. Quét liên tục đồng bộ trong (ngoài)
• Dùng để quan sát ảnh của tín hiệu liên tục theo thời gian và đo các
tham số của chúng.
• S2 ở vị trí CH (hoặc EXT nếu là đồng bộ ngoài), S3 ở vị trí2
• Tín hiệu từ lối vào kênh Y, qua Mạch vào và bộ phân áp Y được
khuếch đại tới một mức nhất định, sau đó được giữ chậm lại rồi đưa
qua Bộ KĐ Y đối xứng để tạo 2 tín hiệu có biên độ đủ lớn, đảo pha
nhau đưa tới 2 phiến đứng
sóng (Ôxilô)

Th chuyenb nghanh 1 & 2

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Th chuyenb nghanh 1 & 2

Similar to Th chuyenb nghanh 1 & 2 (20)

More from Vu Tai

More from Vu Tai (15)

Recently uploaded

Recently uploaded (19)