BÀI TẬP KỶ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN: ĐO ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN

Lượt xem: 16489
Số trang: 20
Mã số: 335288
Loại file: DOC
Nhúng
Toàn màn hình
Thích
/ 20
Sao chép
Đang tải
BẤM ĐỂ XEM THÊM
Thông tin tài liệu
Ngày đăng: 2012-11-04 16:55:53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ĐO LƯỜNG ĐIỆN - CHƯƠNG I: ĐO ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN ĐO LƯỜNG ĐIỆN BÀI TẬP CHƯƠNG I: ĐO ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN 1.1 Một ampe-kế dùng cơ cấu đo từ điện có điện trở cơ cấu đo R (m) =99Ω và dòng làm lệch tối đa I max = 0,1mA. Điện trở shunt R s = 1Ω. Tính dòng điện tổng cộng đi qua ampe-kế trong các trường hợp: a) kim lệch tối đa b) 0,5D m ; (FSD = I max , full scale deviation) c) 0,25D m Hình B.1.1 Giải: a) kim lệch tối đa D m : Điện áp hai đầu cơ cấu đo: V m =I m .R m =0,1mA.99Ω=99mV I s R s = V m = I s = Rs Vm = W1 9,9mV = 9,9mA Dòng tổng cộng: I = I s + I = 9,9 + 0,1 = 10mA b) 0,5D m : I m = 0,5 . 1mA = 0,05mA V m = I m .R m = 0,05mA.99Ω = 4,95mV Is = mAmV Rs Vm95.41 95.4=W= I = I s + I m = 4.95mA + 0,05mA=5mA c) 0,25mA: I m = 0,25.0,1mA = 0,025mA V m = I m R m = 0,025mA.99Ω = 2,475mV I o = =Rs VmV475,21 475,2= Trang 1 ĐO LƯỜNG ĐIỆN BÀI TẬP 1.2 Một cơ cấu đo từ điện có I= 100µA, điện trở nội khung quay R= 1KΩ. Tính điện trở shunt mắc vào cơ cấu đo để trở thành một ampe-kế tương ứng với hình 1.1 . a) D m = 100mA = tầm đo 1 b) D m = 1A = tầm đo 2 Giải: a) ở tầm đo 100mA V m = I m R m = 100.1 = 100mV I t = I s + I m = I s = I t –I m = 100mA – 100µA = 9,9mA R s = W==001,19,99 100 mA mV Is Vm b) Ở tầm đo 1A: V m = I m R m = 100mV I s = I t – Im = 1A- 100µA= 999,9mA R s = W==10001,09,999 100 mA mV Is Vm 1.3 Một cơ cấu đo từ điện có ba điện trở shunt được mắc theo kiểu shunt ayrton sử dụng làm ampe-kế. Ba điện trở có trị số R 1 =0,05Ω, R 2 =0,45Ω, R 3 =4,5Ω, R m = 1kΩ, I max = 50µA, có mạch đo như hình sau, tính các trị số tầm đo của ampe-kế Hình B.1.3 Giải: Tại độ lệch 0,5 Dm V s = I max. R m = 50µA.1kΩ = 50mV Trang 2 ĐO LƯỜNG ĐIỆN BÀI TẬP I s =mARRR Vs105 50 321 =W=++ I t =I s +I m =50µA+10mA = 10,05mA; I=10mA. Khóa điện ở C: V s = I m (R m +R 3 ) = 50µA.(1kΩ+4,5Ω) = 50mV I s = mAmV RR Vs1005,45,0 50 21=W+W=+ Khóa điện ở D: V s = I m (R m +R 2 +R 3 ) = 50µA(1kΩ + 4,5Ω +0,45Ω) =50mV Is = =W=05,0 50 1 mV R Vs 1A.I = 50µA+1A=1,00005A = 1A 1.4 Một cơ cấu đo từ điện Imax =100µA,điện trở dây nội (dây quấn) Rm = 1KΩ được sử dụng làm vôn kế DC. Tính điện trở tầm đo để vônkế có Vtd= 100V. Tính điện áp V hai đầu vôn kế khi kim có độ lệch 0,75Dm; 0,75Dm và 0,25Dm (độ lệch tối đa Dm) Hình B.1.4 Giải: V = I M (Rs + R m) = R s = mm RI V- Khi V= Vtd=100V = I M = I max =100µA R s = A V m100 100 -1KΩ =999KΩ Tại độ lệch 0,75 Dm I m = 0,75.100µA = 75µA V= I m (R s + R m ) 75µA(999kΩ +1kΩ)=75V Trang 3 ĐO LƯỜNG ĐIỆN BÀI TẬP Tại độ lệch 0,5 Dm I m = 50 µA V= 50 µA(999 kΩ+1kΩ)=50V Tại độ lệch 0,25 Dm V= 25µA(999 kΩ+1kΩ)=25V 1.5 Một cơ cấu đo từ điện có I max =50 µA; R m =1700 Ω được sử dụng làm vôn kế DC có tầm đo 10V, 50V, 100V. tính các điện trở tầm đo theo hình sau: Hình B.1.5 Giải Theo hình a:W=W-= W=W-= W=W-=-== =+ MA VR kA VR kA VRmR RRm 9983,1170050 100 3,998170050 50 3,198170050 10 I V I V 3 2 max1 max1 m m m Theo hình b: W=W-W-W-= ---===+++ W=W-W-=--= =++ W=W-=-= MkkA V RRRI VRI VRRRR kkA VRmRax VR VRRR kA VRI VR mm m m m 117003,19880050 100 3 80017003,19850 50 Im Im 3,198170050 10 1233max321 122 221 max 11 m m m Trang 4 ĐO LƯỜNG ĐIỆN BÀI TẬP 1.6 Một vônkế có tầm đo 5V, được mắc vào mạch, đo điện áp hai đầu điện trở R2 như hình sau: a) Tính điện áp V R2 khi chưa mắc Vônkế. b) Tính V R2 khi mắc vôn kế, có độ nhạy 20kΩ/V. c) Tính V R2 khi mắc vôn kế, có độ nhạy 200kΩ/V Hình B.1.6 Giải: a) V R2 khi chưa mắc Vônkế.Vkk kVRR REVR55070 501221 22=W+W W=+= b)Với vôn kế có độ nhạy 20kΩ/V. R v =5V.20kΩ/V=100kΩ R v //R 2 =100kΩ//50kΩ=33,3kΩ V R2= Vkk kVRRR RRE v v87,33,3370 3,3312// // 21 2=W+W W=+= c)Với vôn kế có độ nhạy 200kΩ/V R v =5V.200kΩ/V=1kΩ R v //R 2 =1MΩ//50kΩ= 47,62kΩ Vkk kVVR86,462,4770 62,47122W+W W= =4,86V 1.7 Một cơ cấu đo từ điện có I fs = 100µA và điện tr73 cơ cấu đo R m =1kΩ được sử dụng làm vônkế AC có V tầm đo = 100V. Mạch chỉnh lưu có dạng cầu sử dụng diode silicon như hình vẽ, diode có V F(đỉnh) =0,7V a) tính điện trở nối tiếp R s Trang 5 ĐO LƯỜNG ĐIỆN BÀI TẬP b) Tính độ lệch của vônkế khi điện áp đưa vào vônkế là 75V và 50V (trị hiệu dụng- RMS). c) Tính độ nhạy của vôn kế. Tín hiệu đo là tín hiệu xoay chiều dạng sin. Hình B.1.7 Giải: a) Tính Rs: Đây là mạch chỉnh lưu toàn kì nên ta có quan hệ: I P (trị đỉnh)= I tb /0,637 Vm (trị đỉnh)= V2 Cơ cấu đo có: Trang 6 ĐO LƯỜNG ĐIỆN BÀI TẬP.9,900111 100 111157707,0707,0)(157) 5017,890 )7,02()50414,1(673,0 50 75 17,890 )7,02()75414,1(637,02414,1637,0637,0 75) 7,8901157 )7,0.2()100.414,1( 2414,12414,1 : 157637,0 100100 W== ==== =W+W -= = = W+W -=+ -== = W=W--= --=+ -= ==== kA VR AAIPRMSIAIc Akk VVI VKhiV AI kk VV RR VVII VKhiVb kkA VV RmIp VVRsRmRs VV tacó AAIAII m tb tb ms Fmtb FtdFtd ptbFs m mmm m m m mmm Độ nhạy= VkV k/009,9100 9,900W=W 1.8 Một cơ cấu đo từ điện có I fs = 50µA; R m = 1700Ω kết hợp với mạch chỉnh lưu bán kì như hình sau. Diod silicon D 1 có giá trị dòng điện thuận I f (đỉnh) tối thiểu là 100 µA. Khi điện áp đo bằng 20% V tầm đo , diode có V F = 0,7V, vôn kế có V tầm đo = 50V. a) Tính R s và R SH b) Tính độ nhạy của Vônkế trong hai trường hợp: có D 2 và không có D 2 Hình B.1.8 Giải: a) Tính R s và R SH Ở đây sử dụng chỉnh lưu bán kì nên ta có: Ip=Itb/(0,5.0,673): trị đỉnh trong trường hợp chỉnh lưu bán kì Trang 7 ĐO LƯỜNG ĐIỆN BÀI TẬP Cơ cấu đo có Ifs = Itb = 50 µA= Im= 50 µA/(0,5.0,673) = 157 µA(trị đỉnh) Khi V= 20% Vtd, IF(đỉnh) có giá trị 100 µA. Vậy khi V= Vtd, IF(đỉnh) có giá trị:W=--=--= --= W=== =W== =-=-=+= == kA VmVV I VVVRs R VVVI A mV I VR mVARIV AAAIIIIII AAI F Fmtd S FmtdF SH mSH mmp MFSHSHmF F 5,139500 7,09,2650414,1414,1 414,1 778343 9,26 9,261700157 343157500 500100%20 %100 m m m mmm mm b) Tính độ nhạy: Có D 2 trong bán kì dương, dòng qua D1 có giá trị đỉnh: I F =500 µA Trong bán kì âm, dòng qua vônkế có giá trị đỉnh: VkV kĐônhay kRMRA RMRVR cRMRAAI Ak V Rs VtdI tông hiêudung /8,250 4,141 4,141)(5,353 )(50 )(5,353500.707,0 5005,139 50.414,1414,1 W=W= W== == =W== m mm m Không có D 2: Trong bán kì ...
— Xem thêm —
Bình luận