Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử

93 trang phuongnguyen 2610

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_co_so_do_luong_dien_tu.pdf

Nội dung text: Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử

Cˮ SͦĈO L˰ͤNG ĈI͎NTʹ Khoa KͿ thu̵t ÿi͏nt͵ 1 H͕cvi͏n công ngh͏ b˱u chính vi͍n thông 1 Sách tham khҧo 1. Cѫ sӣ kӻ thuұt ÿo lѭӡng ÿiӋntӱ, VǊ Quý ĈiӅm, nhà xuҩt bҧn KHKT, 2001 2. Ĉo lѭӡng ÿiӋn-vô tuyӃn ÿiӋn, VǊ Nhѭ Giao và Bùi Văn Sáng, HӑcviӋnkӻ thuұt quân sӵ, 1996 3. Electronic Test Instruments, Bob Witte, 2002 4. Radio Electronic Measurements, G.Mirsky, Mir Publishers, Moscow, 1978 2
Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ Ĉ͓nh nghƭa: ÿo lѭӡng là khoa hӑcvӅ các phép ÿo, các phѭѫng pháp và các công cөÿӇÿҧmbҧo các phѭѫng pháp ÿo ÿҥt ÿѭӧc ÿӝ chính xác mong muӕn 2.1 Các phѭѫng pháp ÿo: 1. Phѭѫng pháp ÿo trӵctiӃp: dùng máy ÿo hay các mүu ÿo (các chuҭn) ÿӇ ÿánh giá sӕ lѭӧng cӫa ÿҥi lѭӧng cҫn ÿo. KӃtquҧÿo chính là trӏ sӕ cӫa ÿҥi lѭӧng cҫn ÿo. X a - VD: ÿo ÿiӋnápbҵng vôn-mét, ÿo tҫnsӕ bҵng tҫnsӕ-mét, ÿo công suҩt bҵng oát-mét, - Ĉһc ÿiӇm: ÿѫn giҧn, nhanh chóng, loҥi bӓÿѭӧc các sai sӕ do tính toán 2. Ĉo gián tiӃp: kӃtquҧÿo không phҧi là trӏ sӕ cӫa ÿҥi lѭӧng cҫn ÿo, mà là các sӕ liӋucѫ sӣÿӇtính ra trӏ sӕ cӫa ÿҥi lѭӧng này. X F a1,a2 , ,an - VD: ÿo công suҩtbҵng vôn-mét và ampe-mét, ÿo hӋ sӕ sóng chҥybҵng dây ÿo, - Ĉһc ÿiӇm: nhiӅuphépÿo và thѭӡng không nhұnbiӃtngay ÿѭӧckӃtquҧÿo 3 Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ 3. Phѭѫng pháp ÿo tѭѫng quan: dùng ÿӇ ÿo các quá trình phӭc tҥp, khi không thӇ thiӃt lұp mӝt quan hӋ hàm sӕ nào giӳa các ÿҥi lѭӧng cӫa mӝt quá trình nghiên cӭu -Phép ÿo tѭѫng quan ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng cách xác ÿӏnh khoҧng thӡi gian và kӃt quҧ cӫa mӝt sӕ thuұt toán có khҧ năng ÿӏnh ÿѭӧc trӏ sӕ cӫa ÿҥi lѭӧng thích hӧp. - VD: ÿo tín hiӋu ÿҫu vào và ÿҫu ra cӫa mӝt hӋ thӕng - Ĉһc ÿiӇm: cҫn ít nhҩt hai phép ÿo mà các thông sӕ tӯ kӃt quҧÿo cӫa chúng không phө thuӝc lүn nhau. Ĉӝ chính xác ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng ÿӝ dài khoҧng thӡi gian cӫa quá trình xét. 4. Các phѭѫng pháp ÿo khác: - Phѭѫng pháp ÿo thay thӃ - Phѭѫng pháp hiӋu sӕ (phѭѫng pháp vi sai, phѭѫng pháp chӍ thӏ không, phѭѫng pháp bù) - Phѭѫng pháp chӍ thӏ sӕ 4
Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ 2.2 Phѭѫng tiӋn ÿo và các ÿһc tính cѫ bҧn 1. Ph˱˯ng ti͏n ÿo là phѭѫng tiӋnkƭ thuұt ÿӇ thӵchiӋnphépÿo, chúng có nhӳng ÿһctínhÿolѭӡng ÿã ÿѭӧc qui ÿӏnh. -Phѭѫng tiӋn ÿo ÿѫngiҧn: mүu, thiӃtbӏ so sánh, chuyӇn ÿәi ÿolѭӡng -Phѭѫng tiӋn ÿophӭctҥp: máy ÿo(dөng cөÿo), thiӃtbӏÿotәng hӧpvàhӋ thӕng thông tin ÿolѭӡng. + M̳u: phѭѫng tiӋn ÿodùngÿӇ sao lҥi ÿҥilѭӧng vұtlícógiátrӏ cho trѭӟcvӟi ÿӝ chính xác cao. Chu̱n là m̳u có cҩp chính xác cao nhҩt. Chu̱n là phѭѫng tiӋn ÿo ÿҧmbҧoviӋc sao và giӳÿѫnvӏ. + Thi͇tb͓ so sánh: phѭѫng tiӋn ÿo dùng ÿӇ so sánh 2 ÿҥilѭӧng cùng loҥi ÿӇ xem chúng “ = ”, “ > ”, “ < ”. + Chuy͋n ÿ͝i ÿol˱ͥng: phѭѫng tiӋn ÿo dùng ÿӇ biӃn ÿәi tín hiӋu thông tin ÿo lѭӡng vӅ dҥng thuұntiӋn cho viӋctruyӅntiӃp, biӃn ÿәitiӃp, xӱ lí tiӃpvàgiӳ lҥi nhѭng ngѭӡi quan sát không thӇ nhұnbiӃttrӵctiӃp ÿѭӧc (VD: bӝ KĈÿolѭӡng; biӃn dòng, biӃnápÿolѭӡng; quang ÿiӋntrӣ, nhiӋt ÿiӋntrӣ, ) 5 Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ + Dͭng cͭÿo: phѭѫng tiӋn ÿo dùng ÿӇ biӃn ÿәi tín hiӋu thông tin ÿo lѭӡng vӅ dҥng mà ngѭӡi quan sát có thӇ nhұn biӃt trӵc tiӃp ÿѭӧc (VD: vônmét, ampe mét, ) Dͭng cͭÿo Mͱc ÿ͡ t͹ D̩ng cͯa tín Ph˱˯ng pháp Các ÿ̩il˱ͫng ÿ͡ng hóa hi͏u bi͇n ÿ͝i ÿ̯uvào D ng c o D ng c Dͭng cͭ D ng c ͭ ͭÿ Dͭng cͭÿo Dͭng cͭÿo Dͭng cͭ ͭ ͭ ͭ ͭ Dͭng cͭ không t obi n ÿobi͇n odòng ͹ t͹ÿ͡ng t˱˯ng t͹ ÿos͙ ÿ ͇ ÿ ÿot̯ns͙ ÿ͡ng ÿ͝ith̻ng ÿ͝icân ÿi͏n b̹ng + Thi͇tb͓ÿot͝ng hͫpvàh͏ th͙ng thông tin ÿol˱ͥng: là các phѭѫng tiӋn ÿophӭc tҥp dùng ÿӇ kiӇmtra, kiӇm ÿӏnh và ÿolѭӡng. 6
Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ 2. Các ÿ̿ctínhc˯ b̫ncͯaph˱˯ng tiên ÿo Các ÿһc tính tƭnh ÿѭӧcxácÿӏnh thông qua quá trình chuҭnhoáthiӃtbӏ. +Hàm bi͇n ÿ͝i: là tѭѫng quan hàm sӕ giӳacácÿҥilѭӧng ÿҫuraY vàcácÿҥi lѭӧng ÿҫuvàoX cӫaphѭѫng tiӋn ÿo, Y=f(X) +Ĉ͡ nh̩y: là tӹ sӕ giӳa ÿӝ biӃnthiêncӫa tín hiӋu ӣÿҫuraY cӫaphѭѫng tiӋn ÿo vӟi ÿӝ biӃnthiêncӫa ÿҥilѭӧng ÿo ÿҫuvàoX tѭѫng ӭng. dY Ký hiӋu: S dX +Ph̩mvi ÿo: là phҥmvi thangÿobaogӗmnhӳng giá trӏ mà sai sӕ chophépcӫa phѭѫng tiӋn ÿo ÿӕivӟicácgiátrӏÿo ÿã ÿѭӧcqui ÿӏnh +Ph̩mv͓ ch͑ th͓ : là phҥmvi thangÿo ÿѭӧcgiӟihҥnbӣigiátrӏÿҫuvàgiátrӏ cuӕi cӫa thang ÿo. +C̭pchínhxác: ÿѭӧcxácÿӏnh bӣigiátrӏ lӟnnhҩtcӫa các sai sӕ trong thiӃtbӏÿo. Thѭӡng ÿѭӧctínhtoánbҵng ÿҥisӕ tѭѫng ÿӕiquyÿәi. +Ĉ͡ phân gi̫i: Chính là ÿӝ chia cӫa thang ÿohay giátrӏ nhӓ nhҩtcóthӇ phân biӋt ÿѭӧc trên thang ÿo(màcóthӇ phân biӋt ÿѭӧcsӵ biӃn ÿәi trên thang ÿo). 7 Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ 3. Phân lo̩icácmáyÿo: a) Máy ÿo các thông sӕ và ÿһc tính cӫa tín hiӋu: VD: Vôn mét ÿiӋntӱ, tҫnsӕ mét, MHS, máyphântíchphә, Sѫÿӗkhӕi chung: Ĉ̯u Thi͇tb͓ Thi͇tb͓ M̩ch vào vào y(t) bi͇n ÿ͝i ch͑ th͓ Ngu͛n cung c̭p -TínhiӋucҫn ÿo ÿѭatӟi ÿҫuvàomáy - M̩ch vào: truyӅndүntínhiӋutӯÿҫuvàotӟi Thi͇tb͓ bi͇n ÿ͝i. Mҥch vào thѭӡng là bӝ KĈ phө tҧicatӕt(Zvào cao), thӵchiӋnphӕihӧptrӣ kháng. 8
Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ -Thi͇tb͓ bi͇n ÿ͝i: thӵchiӋn so sánh và phân tích. Có thӇ tҥo ra tín hiӋucҫnthiӃt ÿӇ so sánh tín hiӋu cҫn ÿo vӟi tín hiӋumүu. Có thӇ phân tích tín hiӋu ÿovӅ biên ÿӝ, tҫnsӕ, hay chӑnlӑctheothӡigian. Thѭӡng là các mҥch KĈ, tách sóng, biӃn ÿәi dҥng ÿiӋn áp tín hiӋu, chuyӇn ÿәi dҥng năng lѭӧng, -Thi͇tb͓ ch͑ th͓: biӇuthӏ kӃtquҧ ÿodѭӟidҥng thích hӧpvӟigiácquangiaotiӃp cӫasinhlícon ngѭӡihay vӟi tin tӭc ÿѭavàobӝ phұn ÿiӅuchӍnh, tính toán, VD: ÿӗng hӗÿochӍ thӏ kim, ӕng tia ÿiӋntӱ, hӋ thӕng ÿèn chӍ thӏ sӕ, thiӃtbӏ nhӟ, Ngu͛n cung c̭p: cung cҩp năng lѭӧng cho máy, và làm nguӗntҥo tín hiӋuchuҭn. b) Máy ÿo ÿһc tính và thông sӕ cӫamҥch ÿiӋn: Mҥch ÿiӋncҫn ÿo thông sӕ: mҥng 4 cӵc, mҥng 2 cӵc, các phҫntӱ cӫa mҥch ÿiӋn. Sѫÿӗkhӕi chung: cҩutҥogӗmcҧ nguӗn tín hiӋuvàthiӃtbӏ chӍ thӏ, (hvӁ) VD: máy ÿo ÿһc tính tҫnsӕ, máy ÿo ÿһc tính quá ÿӝ, máy ÿohӋ sӕ phҭmchҩt, ÿo RLC, máy thӱÿèn ÿiӋntӱ, bán dүn và IC, 9 Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ Ngu͛n tín hi͏u Ngu͛n Ĉ͙i (a) cung c̭p t˱ͫng ÿo Thi͇tb͓ ch͑ th͓ Ngu͛n Ĉ͙i M̩ch ÿo (b) tín hi͏u t˱ͫng ÿo Thi͇tb͓ ch͑ th͓ 10
Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ c) máy tҥo tín hiӋu ÿolѭӡng: Sѫÿӗkhӕi chung: B͡ t̩o B͡ bi͇n M̩ch sóng chͯ ÿ͝i ra x(t) B͡ÿi͉u Ngu͛n Thi͇tb͓ ch͇ cung c̭p ÿo B͡ t̩osóngchͯ: xác ÿӏnh các ÿһc tính chӫ yӃu cӫa tín hiӋunhѭ dҥng và tҫnsӕ dao ÿӝng, thѭӡng là bӝ tҥosónghìnhsin hay xung các loҥi B͡ bi͇n ÿ͝i: nâng cao mӭc năng lѭӧng cӫa tín hiӋuhay tăng thêm ÿӝ xác lұpcӫa dҥng tín hiӋu, thѭӡng là bӝ KĈÿiӋnáp, KĈ công suҩt, bӝÿiӅuchӃ, thiӃtbӏ tҥo dҥng xung, Các máy phát tín hiӋusiêucaotҫnthѭӡng không có B͡ bi͇n ÿ͝i ÿһtgiӳa B͡ t̩o sóng chͯ và ÿҫu ra, mà dùng B͡ÿi͉uch͇ tr͹cti͇p ÿӇ khӕng chӃ dao ÿӝng chӫ 11 Chѭѫng 1. Giӟi thiӋu chung vӅÿo lѭӡng ÿiӋntӱ M̩ch ra: ÿӇ ÿiӅuchӍnh các mӭc tín hiӋura, biӃn ÿәiZra cӫamáy. Nóthѭӡng là mҥch phân áp, biӃnápphӕihӧptrӣ kháng, hay bӝ phө tҧiCatӕt. Thi͇tb͓ÿo: kiӇmtrathông sӕ cӫa tín hiӋu ÿҫura. Nóthѭӡng là vôn mét ÿiӋntӱ, thiӃtbӏÿocôngsuҩt, ÿo hӋ sӕ ÿiӅuchӃ, ÿotҫnsӕ, Ngu͛n: cung cҩp nguӗn cho các bӝ phұn, thѭӡng làm nhiӋmvө biӃn ÿәi ÿiӋnáp xoay chiӅucӫamҥng lѭӟi ÿiӋnthànhÿiӋnáp1 chiӅucóÿӝ әn ÿӏnh cao. d) Các linh kiӋn ÿolѭӡng: gӗm các linh kiӋnlҿ, phө thêm vӟimáyÿo ÿӇ tҥo nên các mҥch ÿo cҫnthiӃt. Chúng là các ÿiӋntrӣ, ÿiӋncҧm, ÿiӋn dung mүu; hay các linh kiӋn ÿӇ ghép giӳa các bӝ phұncӫamҥch ÿo (VD: bӝ suy giҧm, bӝ dӏch pha, bӝ phân mҥch ÿӏnh hѭӟng, ) 12
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 2.1 Khái niӋm & nguyên nhân sai sӕ: * Khái ni͏m sai s͙: là ÿӝ chênh lӋch giӳakӃtquҧÿovàgiátrӏ thӵc cӫa ÿҥilѭӧng ÿo. Nó phө thuӝc vào nhiӅuyӃutӕ nhѭ: thiӃtbӏÿo, phѭѫng thӭc ÿo, ngѭӡi ÿo * Nguyên nhân gây sai s͙: - Nguyên nhân khách quan: do dөng cөÿo không hoàn hҧo, ÿҥi lѭӧng ÿo bӏ can nhiӉu nên không hoàn toàn ÿѭӧc әn ÿӏnh, - Nguyên nhân chӫ quan: do thiӃu thành thҥo trong thao tác, phѭѫng pháp tiӃn hành ÿo không hӧp lí, 2.2 Phân loҥi sai sӕ * Theo cách bi͋u di͍n sai s͙: -Sai sӕ tuyӋt ÿӕi: là hiӋugiӳakӃtquҧÿo ÿѭӧcvӟigiátrӏ thӵc cӫa ÿҥilѭӧng ÿo 'X X do X thuc -Sai sӕ tѭѫng ÿӕichânthӵc: là giá trӏ tuyӋt ÿӕi cӫatӍ sӕ giӳasaisӕ tuyӋt ÿӕivà giá trӏ thӵccӫa ÿҥilѭӧng ÿo 'X Gct .100% X thuc 13 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng -Sai sӕ tѭѫng ÿӕi danh ÿӏnh: 'X Gdd .100% X do -Sai sӕ tѭѫng ÿӕi qui ÿәi: là giá trӏ tuyӋt ÿӕicӫa tӹ sӕ giӳasaisӕ tuyӋt ÿӕivàgiá trӏÿӏnh mӭccӫa thang ÿo. 'X Gqd .100% Æ cҩp chính xác cӫa ÿҥilѭӧng ÿo X dm Xdm= Xmax -Xmin : giá trӏ ÿӏnh mӭc cӫa thang ÿo NӃugiátrӏ thang ÿo: 0yXmaxÆ Xdm=Xmax * Theo s͹ phͭ thu͡ccͯasais͙ vào ÿ̩il˱ͫng ÿo: -SaisӕÿiӇm0 (saisӕ cӝng) là sai sӕ không phө thuӝcvàogiátrӏÿҥilѭӧng ÿo. -Saisӕÿӝnhҥy(saisӕ nhân) là sai sӕ phө thuӝcvàogiátrӏÿҥilѭӧng ÿo 14
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng * Theo v͓ trí sinh ra sai s͙ ta có sai s͙ ph˱˯ng pháp và sai s͙ ph˱˯ng ti͏n ÿo: -Saisӕ phѭѫng pháp là sai sӕ do phѭѫng pháp ÿo không hoàn hҧo -Saisӕ phѭѫng tiӋn ÿolàsaisӕ do phѭѫng tiӋn ÿo không hoàn hҧo. Gӗm: sai sӕ hӋ thӕng, sai sӕ ngүu nhiên, sai sӕÿiӇm0, saisӕÿӝnhұy, sai sӕ cѫ bҧn, sai sӕ phө, sai sӕÿӝng, sai sӕ tƭnh. Sai s͙ c˯ b̫n cӫaphѭѫng tiӋn ÿolàsaisӕ cӫaphѭѫng tiӋn ÿokhisӱ dөng trong ÿiӅukiӋn tiêu chuҭn Sai s͙ phͭ cӫaphѭѫng tiӋn ÿolàsaisӕ sinh ra khi sӱ dөng phѭѫng tiӋn ÿo ӣ ÿiӅukiӋn không tiêu chuҭn Sai s͙ tƭnh là sai sӕ cӫaphѭѫng tiӋn ÿokhiÿҥilѭӧng ÿo không biӃn ÿәitheothӡi gian Sai s͙ÿ͡ng là sai sӕ cӫaphѭѫng tiӋn ÿo khi ÿҥilѭӧng ÿo biӃn ÿәi theo thӡigian 15 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng * Theo qui lu̵t xṷt hi͏n sai s͙: -Sai sӕ hӋ thӕng -Sai sӕ ngүu nhiên 2.2.1 Sai s͙ h͏ th͙ng -Do cácyӃutӕ thѭӡng xuyên hay các yӃutӕ có qui luұt tác ÿӝng. -KӃtquҧÿo có sai sӕ cӫalҫn ÿo nào cǊng ÿӅu lӟn hѫn hay bé hѫn giá trӏ thӵccӫa ÿҥi lѭӧng cҫn ÿo VD: + Do dөng cө, máy móc ÿo chӃ tҥo không hoàn hҧo + Do chӑn phѭѫng pháp ÿo không hӧp lí, hoһc lӛi trong quá trình xӱ lí kӃtquҧ ÿo, + Do khí hұu(nhiӋt ÿӝ, ÿӝ ҭm, ) khi ÿo không giӕng vӟi ÿiӅukiӋn khí hұu tiêu chuҭn theo qui ÿӏnh 16
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 2.2.2 Sai s͙ ng̳u nhiên -Do cácyӃutӕ bҩt thѭӡng, không có qui luұttácÿӝng. VD: + Do ÿiӋn áp cung cҩp cӫa mҥch ÿo không әn ÿӏnh + Do biӃn thiên khí hұucӫamôi trѭӡng xung quanh trong quá trình ÿo Tr͓ s͙ÿo sai: là kӃtquҧ các lҫn ÿo có các giá trӏ sai khác quá ÿáng, thѭӡng do sӵ thiӃu chu ÿáo cӫangѭӡi ÿo hay do các tác ÿӝng ÿӝtngӝtcӫa bên ngoài. X͵ lí sai s͙ sau khi ÿo: - Ĉӕi vӟi sai sӕ hӋ thӕng: xӱ lí bҵng cách cӝng ÿҥi sӕ giá trӏ cӫa sai sӕ hӋ thӕng vào kӃt quҧÿo, hoһc hiӋu chӍnh lҥi máy móc, thiӃt bӏÿo vӟi máy mүu - Ĉӕi vӟi sai sӕ ngүu nhiên: không xӱ lí ÿѭӧc, chӍ có thӇ ÿ͓nh l˱ͫng ÿѭӧc giá trӏ sai sӕ ngүu nhiên bҵng lí thuyӃt xác suҩt & thӕng kê. 17 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 2.3 Ӭng dөng phѭѫng pháp phân bӕ chuҭn ÿӇ ÿӏnh giá sai sӕ Yêu c̯u: - tҩtcҧ các lҫn ÿo ÿӅuphҧi thӵchiӋnvӟi ÿӝ chính xác nhѭ nhau -phҧi ÿo nhiӅu lҫn 2.3.1 Hàm m̵t ÿ͡ phân b͙ sai s͙ -TiӃnhànhÿo n lҫnmӝt ÿҥi lѭӧng nào ÿó, ta thu ÿѭӧc các kӃtquҧÿo có các sai sӕ tѭѫng ӭng là x1, x2, ,xn -SҳpxӃp các sai sӕ theo giá trӏ ÿӝ lӟn cӫanóthànhtӯng nhóm riêng biӋt, vd: n1 sai sӕ có trӏ sӕ tӯ 0÷0,01; n2 sai sӕ có trӏ sӕ tӯ 0,01÷0,02; n n -Q 1 ,Q 2 , là tҫnsuҩt( hay tҫnsӕ xuҩthiӋn) các lҫn ÿo có các 1 n 2 n sai sӕ ngүu nhiên nҵmtrong khoҧng có giá trӏ giӟi hҥn ÿó -LұpbiӇu ÿӗ phân bӕ tҫnsuҩt: limnofQ(x)=p(x) 18
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng p(x) là hàm sӕ phân bӕ tiêu chuҭncácsai sӕ (hàm sӕ chính tҳc). ThӵctӃ thì phҫn lӟncáctrѭӡng hӧpsai sӕ trong ÿo lѭӡng ÿiӋntӱÿӅu thích hӧp vӟi qui luұtnày h 2 2 p(x) eh x (hàm Gauss) (1) S h : thông s͙ÿo chính xác h lӟn o ÿѭӡng cong hҽp và nhӑn(xác suҩt các sai sӕ có trӏ sӕ bé thì lӟn hѫn) o thiӃt bӏÿo có ÿӝ chính xác cao Qui t̷cphân b͙ sai s͙: a. Xác suҩtxuҩthiӋncӫa các sai sӕ có trӏ sӕ bé thì nhiӅuhѫn xác suҩtxuҩt hiӋncӫa các sai sӕ có trӏ sӕ lӟn. b. Xác suҩtxuҩthiӋnsai sӕ không phө thuӝc dҩu, nghƭalàcácsai sӕ có trӏ sӕ bҵng nhau vӅ giá trӏ tuyӋt ÿӕi nhѭng khác dҩu nhau thì có xác suҩtxuҩthiӋn nhѭ nhau. 19 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 2.3.2 S͵ dͭng các ÿ̿cs͙ phân b͙ÿ͋ÿánh giá k͇tqu̫ÿo và sai s͙ÿo 1. Sai s͙ trung bình bình ph˱˯ng: + Ĉo n lҫnmӝt ÿҥi lѭӧng X, các kӃtquҧ nhұn ÿѭӧclàn trӏ sӕ sai sӕ có giá trӏ nҵmtrong khoҧng giӟi hҥnx1 ÷xn + h khác nhau o xác suҩt cӫa chúng khác nhau + h = const vӟi mӝt loҥi trӏ sӕÿo o xác suҩt sai sӕ xuҩt hiӋn tҥi x1 và lân cұn cӫa x là: 1 2 2 h h x1 dp1 e dx1 S h 2 2 tѭѫng tӵ ta có: h x2 dp2 e dx2 S h 2 2 h xn x dpn e dxn S 20
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng Xác suҩtcӫan lҫn ÿo coi nhѭ xác suҩt cӫamӝtsӵ kiӋnphӭchӧp, do ÿó: Pph= dp1. dp2 dpn n h 2 2 2 2 § · h x1 x2 xn ¨ ¸ e dx1dx2 dxn (2) Tìm cӵc trӏ cӫa h: © S ¹ n1 n dP h h2 x2 h h2 x2 ph n e ¦ i 2h x2 e ¦ i 0 n n >@ ¦ i dh S S x2 2 2 1 ¦ i n 2h xi 0 (3) ¦ 2h n n 2 Sai sӕ TBBP (V): ¦ xi V i 1 (4) n 21 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng x2 1 2 Hàm phân bӕ tiêu chuҭn: p(x) e 2V (5) 2SV Xác suҩtxuҩthiӋncácsai sӕ có trӏ sӕ < V : t t 2 2 i P x V ³ e 2 dt (6) 2S 0 ti h 2xi h 2V 1 h 2V t 2 1 t 2 2 2 P x V ³ e 2 dt ³ e 2 dt 2S 0 2S 0 P x V 0,638 | 2 / 3 (7) * Lҩy V ÿӇ ÿӏnh giá sai sӕ cӫa KQ ÿo ÿӝ tin cұy chѭa ÿҧm bҧo. lҩy M=3V (sai sӕ cӵc ÿҥi). 3 t 2 2 P x M e 2 dt 0,997 (8) 2S ³ 0 22
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 2. Tr͓ s͙ trung bình c͡ng: - Ĉo X, thu ÿѭӧc n các kӃtquҧÿo: a1, a2, , an -Cácsai sӕ cӫa các lҫn ÿo riêng biӋt: x1= a1-X, x2= a2-X, , xn= an-X -Cácxi chѭa biӃt X cҫn ÿo chѭa biӃt -ThӵctӃ chӍ xác ÿӏnh ÿѭӧctrӏ sӕ gҫn ÿúng nhҩtvӟi X (trӏ sӕ có xác suҩtlӟnnhҩt): n a a a a ¦ i a 1 2 n i 1 (9) n n 3. Sai s͙ d˱: -Sai sӕ mӛi lҫn ÿo: xi =ai – x chѭa biӃt vì x chѭa biӃt. -Sai sӕ dѭ là sai sӕ tuyӋt ÿӕi cӫa giá trӏ các lҫn ÿo ai vӟi a : Hi ai a n n n n a n.a a a 0 ¦Hi ¦ i ¦ i ¦ i (10) i 1 i 1 i 1 i 1 -Thӵc tӃ: a | X 23 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng n n x2 2 ¦ i ¦Hi V i 1 i 1 n n 1 (11) V -Sai sӕ TBBP cӫa a :Va (12) n n ¦ Hi 4. Sai s͙ TB: d i 1 (13) n(n 1) 5. Ĉ͡ tin c̵y và kho̫ng tin c̵y: Xác suҩt cӫa các sai sӕ có trӏ sӕ không vѭӧt quá 1 giá trӏ P cho trѭӟc nào ÿó, bҵng: P/ V t 2 2 a P ) t P a X P e 2 dt , t i ³ i 2S 0 Va 24
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng P NӃubiӃtP, dӵavàobҧng hàm sӕ) t trong sә tay tra cӭuvӅ toán t hay Va P tVa a X tVa (16) a tVa X a tVa Ĉólàkhoҧng tin cұy, khoҧng này có xác suҩt chӭa ÿӵng trӏ sӕ thӵc cӫa ÿҥi lѭӧng cҫn ÿo X làP ) t . P là ÿӝ tin cұy cӫaphépÿánh giá. KӃtquҧÿo: (17) X a r tVa n !10 ĈӇ ÿҧmbҧo ÿӝ tin cұy P =0,997 thì lҩy t=3 ta có: X a r 3Va (18) Quan hӋ giӳa ÿӝ tin cұy P, t, vӟi n >10 (bҧng 1) 25 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 6. Sai s͙ c͹c ÿ̩i và sai s͙ thô: Sai sӕ cӵc ÿҥiM r3V (n >10) M rtsV 2 d n d10 Sai sӕ thô: sai sӕ |H | cӫa lҫn quan sát nào lӟn hѫn sai sӕ cӵc ÿҥi thì ÿó là sai i X a t sӕ thô. r sVa 7. Phân b͙ student: at X at 2 n 10 Khoҧng tin cұy: sVVasa2 d dn dd10 Giá trӏ cӫats ÿѭӧc cho trong bҧng 2 2.4 Cách xác ÿӏnh kӃt quҧÿo: Thӵc hiӋn ÿo n lҫn thu ÿѭӧc các kӃtquҧÿo: a1, a2, , an n 1. Tính trӏ sӕ trung bình cӝng: ¦ ai a i 1 n 26
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 2. Tính sai sӕ dѭ: Hi ai a KiӇmtra: n ¦Hi 0 hay không? i 1 3. Tính sai sӕ TBBP: n 2 ¦Hi V i 1 n 1 4. KiӇm tra xem có sai sӕ thô? nӃu có sai sӕ thô thì loҥi bӓ kӃt quҧÿo tѭѫng ӭng và thӵc hiӋn lҥi bѭӟc 1-4 5. Tính sai sӕ TBBP cӫa trӏ sӕ TB cӝng: V V a n 27 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 6. Xác ÿӏnh kӃtquҧÿo:X a r tVa vӟi n !10 nӃu:2 d n d10 X a r tsVa * Cách vi͇t hàng chͷ s͙ cͯaKQ ÿo: -LҩychtVa Ӎ cҫnlҩyvӟi 2 sӕ sau dҩuphҭy. -Lҩypha ҧi chúýlҩychӳ sӕ sao cho bұccӫasӕ cuӕi cӫanót bұccӫa hai con sӕ cӫa.tVa VD: kӃtquҧÿo là X = 275,24 ± 1,08 thì phҧi viӃtlҥi là: X = 275,2 ± 1,1 28
B̫ng 1 Giá trӏ t theo giá trӏ xác suҩtcho trѭӟc B̫ng 2 29 Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng 2.5 Sai sӕ cӫa phép ÿogiántiӃp: Giҧ sӱ X là ÿҥilѭӧng cҫn ÿobҵng phép ÿo gián tiӃp; Y,V,Z là các ÿҥilѭӧng ÿo ÿѭӧcbҵng phép ÿotrӵctiӃp X = F(Y,V,Z) 'Y, 'V, 'Z là các sai sӕ hӋ thӕng tѭѫng ӭng khi ÿoY, V, Z ; 'X là sai sӕ hӋ thӕng khi xác ÿӏnh X X + 'X = F(Y+ 'Y,V+ 'V,Z+ 'Z) Các sai sӕ có giá trӏ nhӓ nên: wwwFFF XYVZ+'''' X=F Y,V,Z + + + wwwY VZ wwwFFF 'X= 'YVZ + ' + ' wwwY VZ 30
Chѭѫng 2. Ĉánh giá sai sӕÿo lѭӡng TH1: X = aY + bV + cZ 'X = a 'Y + b'V+ c'Z TH2: X =KYDEJ V Z ''''X =KDEJ YDEJ111 V ZYVZ +K Y DEJ V Z +K Y DEJ V Z ThӵctӃ dùng sai sӕ tѭѫng ÿӕi: ''''XYVZ GDEJ=++ X XVZY GDGEGJGXYVZ= + + Xác ÿӏnh sai sӕ TBBP cӫaphépÿo gián tiӃp thông qua sai sӕ TBBP cӫacácphép ÿotrӵctiӃp thành phҫn 222 §·§·§·wwwFFF VVX =++¨¸¨¸¨¸YVZ V V ©¹©¹©¹wwwYVZ 31 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo 3.1 Nguyên tҳchoҥt ÿӝng chung cӫacѫ cҩu ÿo Bao gӗm 2 thành phҫncѫ bҧn: Tƭnh và ÿӝng. -Hoҥt ÿӝng theo nguyên tҳc biӃn ÿәiliêntөc ÿiӋnnăng thành cѫ năng làm quay phҫn ÿӝng cӫa nó. Trong quá trình quay lӵccѫ sinh công cѫ hӑcmӝtphҫn thҳng lӵcma sát, mӝtphҫnlàmbiӃn ÿәi thӃ năng phҫn ÿӝng. -QuátrìnhbiӃn ÿәinăng lѭӧng trong CCĈÿѭӧcthӇ hiӋntheochiӅu biӃn ÿәi: dòng ÿiӋnIx (hoһcUx ) Æ năng lѭӧng ÿiӋntӯ Wÿt, Wÿt sӁ tѭѫng tác vӟiphҫn ÿӝng và phҫntƭnh tҥoraF (lӵc) Æ tҥo mômen quay (Mq) Æ góc quay D ; D tӹ lӋ vӟif(Ix) hoһc D = f(Ux) Giҧ sӱ cѫ cҩu ÿocón phҫn tƭnh ÿiӋn(mangÿiӋn tích) và n cuӝndây. Thông thѭӡng ÿiӋnápÿѭӧc ÿѭa vào cuӝndây. Năng lѭӧng ÿiӋntӯ sinh ra ÿѭӧc xác ÿӏnh nhѭ sau: in 11 in 111jn n jn WCULIMII22 dt ¦¦¦ ij ij i i ij i j 222iii 111 ji 11 ji 32
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo i : cuӝndây j : phҫntӱ mang ÿiӋn tích CUij , ij : ÿiӋn dung và ÿiӋnápgiӳa2 phҫntӱ tích ÿiӋni vàj. IIi , j: dòng ÿiӋntrongcáccuӝn dây i và j. Li : ÿiӋncҧmcӫacuӝndâyi Mij : hӛ cҧmgiӳa hai cuӝndâyi vàj Năng lѭӧng ÿiӋntӯ sinh ra phө thuӝcvàoÿiӋnáp, ÿiӋn dung, dòng ÿiӋn, cuӝncҧmvàhӛ cҧm. Tѭѫng tác giӳaphҫn tƭnh và phҫn ÿӝng tҥora1 momenquay bҵng sӵ biӃnthiên cӫanăng lѭӧng tӯ trên sӵ biӃn thiên góc quay. dWdt M q dD dWdt : sӵ biӃnthiêncӫanăng lѭӧng tӯ dD : sӵ biӃnthiêncӫagócquay D 33 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo ĈӇ tҥorasӵ phө thuӝcgiӳagócquay và giá trӏÿo; trong khi ÿongѭӡitasӱ dөng thêm lò xo phҧn kháng ÿӇ tҥo ra momen phҧn kháng chӕng lҥisӵ chuyӇn ÿӝng cӫaphҫn ÿӝng. M pk DD D: là hӋ sӕ phҧn kháng cӫalòxo Kim chӍ thӏ sӁ dӯng lҥi ӣ vӏ trí cân bҵng khi dWdt 1 dWdt M pk M q DD D dD D dD Wdt : phө thuӝcvàoÿiӋn áp, dòng ÿiӋn ÿһt vào cuӝndây. 34
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo 3.2 Cѫ cҩu chӍ thӏ kim: Mӝtsӕ dөng cөÿo ÿӝ lӋch: -Dөng cөÿo tӯÿiӋnkiӇu nam châm vƭnh cӱu (TĈNCVC). -Dөng cөÿo ÿiӋn ÿӝng. -Dөng cөÿo kiӇu ÿiӋntӯ. 3.2.1 B͡ ch͑ th͓ ki͋utͳÿi͏n: hoҥt ÿӝng theo nguyên tҳcbiӃn ÿәi ÿiӋnnăng thành cѫ năng nhӡ sӵ tѭѫng tác giӳatӯ trѭӡng cӫamӝt nam châm vƭnh cӱuvàtӯ trѭӡng cӫa dòng ÿiӋn qua 1 khung dây ÿӝng 35 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo 1. C̭u t̩o: -Phҫn tƭnh: gӗm 1 nam châm vƭnh cӱu (1), hai má cӵc tӯ (2), 1 lõi sҳt tӯ (3). Giӳa (2) và (3) tҥo thành 1 khe hҽp hình vành khuyên cho phép 1 khung dây quay xung quanh và có tӯ (5) (4) trѭӡng ÿӅu hѭӟng tâm (B) (2) (1) I NS -Phҫn ÿӝng: gӗm 1 khung dây nhҽ (4) có thӇ quay xung quanh trөccӫa1 lõisҳttӯ, 1 kim (2) chӍ thӏ (5) ÿѭӧcgҳnvàotrөc cӫa khung dây, 1 (3) (6) lò xo phҧn kháng (6) vӟi1 ÿҫu ÿѭӧcgҳnvào trөccӫa khung dây, ÿҫucònlҥi ÿѭӧcgҳnvӟi vӓ máy. ĈӇ ÿӏnh vӏ kim ÿúng ÿiӇm `0` khi chѭa ÿo thì mӝt ÿҫucӫalòxo phҧn kháng ӣ trѭӟc ÿѭӧcliên hӋ vӟi mӝtvítchӍnh `0` ӣ chính giӳamһttrѭӟc cӫa cѫ cҩu ÿo. 36
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo 2. Ho̩t ÿ͡ng: - Dòng ÿiӋntrong cuӝndâycӫacѫ cҩuTĈNCVC phҧi chҥy theo mӝtchiӅu nhҩt ÿӏnh ÿӇ cho kim dӏch chuyӇn (theo chiӅudѭѫng) tӯ vӏ trí `0` qua suӕt thang ÿo. - ĈҧochiӅudòngÿiӋn Æ cuӝn dây quay theo chiӅu ngѭӧc lҥi và kim bӏ lӋch vӅ phía trái ÿiӇm `0`. Do ÿó các ÿҫu nӕi cӫa dөng cө TĈNCVC ÿѭӧc ÿánh dҩu `+` và `-` ÿӇ cho biӃt chính xác cӵc cҫn nӕi. Cѫ cҩu TĈNCVC ÿѭӧc coi là có phân cӵc. -Phѭѫng trình mô men quay và thang ÿo: Khi có dòng ÿiӋnI chҥy qua khung dây sӁ tҥora1 tӯ trѭӡng tѭѫng tác vӟi tӯ trѭӡng B cӫa NCVC Æ tҥora1 mômenquay: dW dI M e I q dD dD dI B.N.S.dD : ÿӝ biӃnthiêncӫatӯ thông qua khung dây B: tӯ trѭӡng NCVC 37 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo N: sӕ vòng dây S: diӋntíchkhungdây dD : ÿӝ biӃn thiên góc quay cӫa khung dây Mq= I.B.N.S Mô men quay Mq làm quay khung dây, khi ÿó mômen phҧn kháng do lò xo phҧn kháng tác ÿӝng vào khung dây tăng Mpk= D.D (3.5) D - hӋ sӕ phҧn kháng cӫa lò xo D - góc quay cӫa kim Khi mômen quay Mq cân bҵng vӟi mômen phҧn kháng Mp cӫa lò xo thì kim sӁ dӯng lҥi trên mһt ÿӝ sӕӭng vӟi mӝt góc D nào ÿó. Mq = -Mpk (3.6) l I.B.N.S D.D B.N.S l D I S .I D 0 B.N.S S0 là ÿӝ nhҥy cӫa cѫ cҩu ÿo D 38
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo 3. Ĉ̿c ÿi͋mcͯac˯ c̭u ÿo tͳÿi͏n: + ѭu ÿiӇm: •Thangÿo tuyӃn tính Æ có thӇ khҳc ÿӝ thang ÿocӫa dòng ÿiӋnI theogóc quay cӫa kim chӍ thӏ • Ĉӝ nhҥycѫ cҩu ÿolӟn • Dòng toàn thang (Itt) rҩtnhӓ (cӥ PA) • Ĉӝ chính xác cao, có thӇ tҥoracácthangÿocócҩp chính xác tӟi0,5% •Ítchӏu ҧnh hѭӣng cӫa ÿiӋntӯ trѭӡng bên ngoài. + Nhѭӧc ÿiӇm: •Cҩutҥo phӭctҥp, dӉ bӏ hѭ hӓng khi có va ÿұpmҥnh •Chӏuquátҧi kém do dây quҩn khung có ÿѭӡng kính nhӓ •ChӍ làm viӋcvӟidòng1 chiӅu, muӕnlàmviӋcvӟi dòng xoay chiӅuphҧicó thêm ÿiӕt nҳn ÿiӋn * Ӭng dөng: dùng rҩt nhiӅulàmcѫ cҩuchӍ thӏ cho các dөng cөÿo ÿiӋnnhѭ Vônmét, Ampemét, , các phép ÿocҫucânbҵng 39 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo 3.2.2 C˯ c̭u ÿi͏ntͳ: hoҥt ÿӝng theo nguyên lý: năng lѭӧng ÿiӋntӯ ÿѭӧcbiӃn ÿәi liên tөc thành cѫ năng nhӡ sӵ tѭѫng tác giӳa tӯ trѭӡng cӫacuӝndâytƭnh khi có dòng ÿiӋn ÿiqua vӟiphҫn ÿӝng cӫacѫ cҩulàcáclásҳttӯ 1. C̭ut̩o: có 2 loҥi -Loҥicuӝn dây hình tròn. -Loҥicuӝn dây hình dҽt + Loҥicuӝn dây hình tròn: kim chӍ thӏ -Phҫntƭnh: là 1 cuӝn dây hình trө tròn, phía Lá sҳttӯ mӅmtƭnh trong thành ӕng có gҳn lá sҳttӯ mӅmuӕn quanh Cuӝndây tròn -Phҫn ÿӝng: gӗm1 lásҳttӯ cǊng ÿѭӧcuӕn I1 cong và gҳnvàotrөcquaynҵm ÿӕidiӋn. Trên trөc quay gҳnkimchӍ thӏ và lò xo phҧn kháng Lásҳt ÿӝng 40
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo + Loҥicuӝndâydҽt: -Phҫntƭnh: gӗm1 cuӝndâydҽt, ӣ giӳacó1khe hҽp. kim chӍ thӏ Cuӝndây dҽt -Phҫn ÿӝng: gӗm1 ÿƭasҳttӯÿѭӧcgҳn lӋch tâm, chӍ mӝtphҫnnҵm trong khe hҽpvàcóthӇ quay quanh trөc. Trên trөccӫa ÿƭasҳttӯ có gҳnkimchӍ thӏ và lò I xo phҧn kháng 2. Nguyên lý ho̩t ÿ͡ng chung: Khi có dòng I ÿiӋnchҥyqua cuӝndâytƭnh sӁ tҥora mӝtnăng lѭӧng tӯ trѭӡng 1 WLI 2 tt 2 vӟiL làÿiӋncҧmcuӝn dây, có giá trӏ tuǤ thuӝcvàovӏ trí tѭѫng ÿӕi cӫalá sҳttӯÿӝng và tƭnh Sӵ biӃnthiênnăng lѭӧng tӯ trѭӡng theo góc quay tҥoramômen quay Æ trөc quay Æ kim chӍ thӏ quay dW M tt q dD 41 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo Khi kim chӍ thӏ quay Æ mômen phҧn kháng tăng: Mpk=D.D Tҥivӏ trí cân bҵng: Mpk = - Mq dW 1 dL oDID tt 2 ddDD2 11dW dL oD tt I 2 DdDD2 Dd 2 1 dL o D S0 I , S 0 2D dD Góc quay cӫakimchӍ thӏ tӹ lӋ vӟibìnhphѭѫng cӫaI qua cuӝndây 3. Ĉ̿c ÿi͋mcͯa CCĈÿi͏ntͳ: + Ѭu ÿiӇm: 9 CCĈ tӯÿiӋncóthӇ làm viӋcvӟi dòng xoay chiӅu. 9 Có cҩutҥo vӳng chҳc, khҧ năng chӏutҧitӕt. 42
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo + Nhѭӧc ÿiӇm: 9 Ĉӝ nhҥy kém do tӯ trѭӡng phҫntƭnh yӃu 9 Thang ÿo phi tuyӃn 9 Ĉӝ chính xác thҩp do dӉҧnh hѭӣng cӫatӯ trѭӡng bên ngoài do tәnhaosҳt tӯ lӟn Tuy nhiên vүn ÿѭӧc dùng nhiӅu trong các ÿӗng hӗÿo ÿiӋnáplӟn 3.3 Cѫ cҩuchӍ thӏ sӕ: Khoҧng 't Vұtcҫn ÿo Trӏ sӕÿo biӃn ÿәi chӭa các xung ÿo ÿѭӧc có tҫnsӕ f kӃtquҧ HiӇnthӏ m xung biӃn ÿәi ĈӃ dѭӟi dҥng trong t ' chӳ sӕ 43 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo 1. Nguyên lí ho̩t ÿ͡ng chung: các cѫ cҩu ÿo hiӇn thӏ sӕ thѭӡng dùng phѭѫng pháp biӃn ÿәi trӏ sӕ cӫa ÿҥi lѭӧng ÿo ra khoҧng thӡi gian có ÿӝ lâu 't phө thuӝc trӏ sӕÿo chӭa ÿҫy các xung liên tiӃp vӟi tҫn sӕ nhҩt ÿӏnh. ThiӃt bӏ chӍ thӏ ÿӃm sӕ xung trong khoҧng thӡi gian 't và thӇ hiӋn kӃt quҧ phép ÿӃm dѭӟi dҥng chӳ sӕ hiӇn thӏ. 2. Các ÿ̿c ÿi͋m: (a) Các ѭu ÿiӇm: 9 Ĉӝ chính xác ÿo lѭӡng cao. 9 ChӍ thӏ kӃt quҧÿo dѭӟi dҥng chӳ sӕ nên dӉÿӑc. 9 Có khҧ năng tӵ chӑnthang ÿo và phân cӵc 9 Trӣ kháng vào lӟn. 9 Có thӇ lѭu lҥi các kӃt quҧÿo ÿӇ ÿѭa vào máy tính. 9 Dùng thuұn tiӋn cho ÿo tӯ xa. (b) Các nhѭӧc ÿiӇm: 9 Sѫÿӗ phӭc tҥp 9 Giá thành cao 9 Ĉӝ bӅn vӳng nhӓ 44
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo 3.3.1 B͡ ch͑ th͓ s͙ dùng ÿi͙t phát quang (LED_ Light Emitting Diode) -Do sӵ tái hӧp cӫa các phҫn tӱ mang ÿiӋn (ÿiӋn tӱ và lӛ trӕng) cӫa lӟp tiӃp xúc p-n khi ÿӏnh thiên thuұn (các e- vѭӧt tӯ phía n và tái hӧp vӟi các lӛ trӕng tҥi phía p), các phҫn tӱ mang ÿiӋn sӁ phát ra năng lѭӧng dѭӟi dҥng nhiӋt và ánh sáng. -NӃu vұt liӋu bán dүn trong suӕt thì ánh sáng ÿѭӧc phát ra và lӟp tiӃp xúc p-n là nguӗn sáng. Nó là nguӗn ÿiӕt phát quang (LED). -Khi ÿӏnh thiên thuұn, phҫn tӱӣ trҥng thái ÿóng và phát sáng. -Khi ÿӏnh thiên ngѭӧc, phҫn tӱӣ trҥng thái ngҳt. 45 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo -Sӵ tái hӧpcӫacácphҫntӱ mang ÿiӋnxҧy ra trong vұtliӋuloҥi p, nên miӅnp là bӅ mһtcӫaphҫntӱ ÿiӕt. ĈӇ có sӵ phát sáng tӕi ÿa, màng anӕt kim loҥi ÿѭӧccho kӃttӫa quanh mép cӫavұtliӋuloҥi p. Ĉҫu nӕi cӫa catӕt cӫa phҫn tӱ loҥi này là màng kim loҥi ӣ ÿáy cӫa miӅn loҥi n. * LED 7 ÿoҥn: - Các dөng cөÿo hiӇn thӏ sӕ thѭӡng dùng bӝ chӍ thӏ 7 ÿoҥn sáng ghép lҥi vӟi nhau theo hình sӕ 8. Các ÿoҥn sáng là các ÿiӕt phát quang. Khi cho dòng ÿiӋn chҥy qua nhӳng ÿoҥn thích hӧp có thӇ hiӋn hình bҩt kì sӕ nào tӯ 0-9. -Có 2 loҥi: LED 7 ÿoҥn sáng Anӕt chung LED 7 ÿoҥn sáng Catӕt chung LED 7 ÿo̩n sáng Cat͙t chung: catӕt cӫa tҩt cҧ các ÿiӕt ÿӅu ÿѭӧc nӕi chung vӟi ÿiӇm có ÿiӋn thӃ bҵng 0 (hay cӵc âm cӫa nguӗn). Tác ÿӝng vào ÿҫu vào (anӕt) cӫa ÿiӕt mӭc logic 1 Æ ÿiӕt sáng. LED 7 ÿo̩n sáng An͙t chung: các anӕt ÿѭӧc nӕi chung vӟi cӵc dѭѫng cӫa nguӗn (mӭc logic 1). Tác ÿӝng vào ÿҫu vào (Catӕt) cӫa ÿiӕt mӭc logic 0 Æ ÿiӕt sáng. 46
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo Ĉӝ sөtápkhi phân cӵcthuұn ÿiӕtlà1,2V vàdòng thuұn khi có ÿӝ chói hӧplílà 20mA. Nhѭӧc ÿiӇm: cҫn dòng tѭѫng ÿӕi lӟn. ˰u ÿi͋m: nguӗn ÿiӋnápmӝtchiӅuthҩp, khҧ năng chuyӇnmҥch nhanh, bӅn, kích tҩc bé. 3.3.2 B͡ ch͑ th͓ s͙ dùng tinh th͋ l͗ng (LCD): -Tinh thӇ lӓng là tên trҥng thái cӫa mӝt vài hӧp chҩt hӳu cѫÿһc biӋt. Các chҩt này nóng chҧy ӣ 2 trҥng thái: lúc ÿҫu ӣ trҥng thái nóng chҧy liên tөc, sau ÿó nӃu nhiӋt ÿӝ tiӃp tөc tăng thì chuyӇn sang chҩt lӓng ÿҷng hѭӟng bình thѭӡng. -Pha trung gian giӳa hai trҥng thái này là trҥng thái tinh thӇ lӓng (vӯa có tính chҩt lӓng vӯa có tính chҩt tinh thӇ). 47 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo -Bӝ chӍ thӏ dùng tinh thӇ lӓng (LCD) thѭӡng ÿѭӧc bӕ trí cǊng theo dҥng sӕ 7 ÿoҥn nhѭ bӝ chӍ thӏ LED. -Trên 2 tҩmthuӹ tinh ÿѭӧc phӫ mӝtlӟp kim loҥi dүn ÿiӋn làm nên 2 ÿiӋncӵc trong suӕt, giӳa2 lӟp kim loҥi là lӟp chҩtlӓng tinh thӇ. -Khi chӍ thӏ chӳ sӕ, ngoài ÿiӋnápÿһtvào2 ÿiӋn cӵccӫaphҫntӱ còn cҫn nguӗnsángÿһt phía trѭӟc hay phía sau cӫabӝ chӍ thӏ và phông. C̭ut̩om͟i thanh (a) ngu͛nsángÿ̿ttr˱ͣc: khi có tín hiӋu thì tinh thӇ lӓng có ánh sáng phҧn xҥ tӯ gѭѫng. 48
Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo -(b) ngu͛nsángÿ̿tsau:khi có tín hiӋu thì tinh thӇ lӓng có ánh sáng ÿi qua tҥo nên hình sӕ trên màn hình. Màn hình là tҩm phông ÿen. -Nguӗn ÿiӋn cung cҩp là nguӗn 1 chiӅu hoһc là nguӗn ÿiӋn áp xung. VD: + Ĉҫu chung cӫa các phҫn tӱ chӍ thӏ LCD nӕi vӟi +E qua R. + Các ÿiӋn cӵc riêng nӕi vӟi các ÿҫu ra ÿiӅu khiӇn. + Khi transistor T6 tҳt, U6a = 0 o phҫn tӱ 6 không chӍ thӏ. + Khi T6 thông, U6a = +E o ÿӫ kích thích ÿӇ phҫn tӱ 6 trӣ nên trong suӕt, cho ánh sáng ÿi qua. 49 Chѭѫng 3. Các bӝ chӍ thӏ trong máy ÿo ˰u ÿi͋mcͯach͑ th͓ tinh th͋ l͗ng: 9 Nguӗn cung cҩp ÿѫn giҧn, tiêu thө công suҩtnhӓ, cӥ mW 9 Kích tҩcbé, phùhӧpvӟi các thiӃtbӏÿo dùng mҥch tә hӧp, kƭ thuұtvi ÿiӋntӱ. 9 Hình chӳ sӕ khá rõ ràng, chӃ tҥo ÿѫn giҧn. Nh˱ͫc ÿi͋m: 9 dҧi nhiӋt ÿӝ làm viӋc hҽp (100C-550C) 9 tuәi thӑ chѭa thұt cao Tuy vұy các ѭu ÿiӇm là cѫ bҧn nên loҥi này ngày càng ÿѭӧc dùng nhiӅu, ÿbiӋt là trong thiӃt bӏÿo y tӃ vì màu sҳc có thӇ thay ÿәi theo nhiӋt ÿӝ bӋnh nhân. 50
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 4.1 Nguyên lý quan sát tín hiӋu trên MHS: 1. Ph˱˯ng pháp vͅ dao ÿ͡ng ÿ͛ cͯa tín hi͏u -Mӝt tín hiӋuthѭӡng ÿѭӧcbiӇudiӉndѭӟi 2 dҥng: + Hàm theo thӡi gian: u = f(t) + Hàm sӕ theo tҫnsӕ: u =M(f) UAM F f 0 f-Ff f+F f - ĈӇ quan sát dҥng sóng, ÿo các ÿһc tính và các tham sӕ cӫa tín hiӋu o dùng mӝtmáyÿo ÿa năng là MHS (Ôxilô). -MHS làmӝtloҥi máy vӁ di ÿӝng theo 2 chiӅuX vàY ÿӇ hiӇnthӏ dҥng tín hiӋu ÿѭa vào cҫn quan sát theo tín hiӋukháchay theo thӡi gian. `Kim bút vӁ ` cӫamáylàmӝtchҩm sáng, di chuyӇntrên mànhìnhcӫa ӕng tia ÿiӋn tӱ theo qui luұtcӫa ÿiӋnápÿѭa vào cҫn quan sát. 51 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) * Các loҥi ôxilô: -Ôxilô tҫnthҩp, ôxilô tҫn cao, ôxilô siêu cao tҫn -Ôxilô xung (W/T bé) -Ôxilô 2 tia; ôxilô nhiӅukênh -Ôxilô có nhӟ (loҥi tѭѫng tӵ và loҥi sӕ) -Ôxilô sӕ; ôxilô có cài ÿһtVXL 2. Công dͭng, tính năng cͯa Ôxilô: Ôxilô là mӝtmáyÿo vҥnnăng, nó có các tính năng: -Quan sát toàn cҧnh tín hiӋu -Ĉo các thông sӕ cѭӡng ÿӝ cӫa tín hiӋu: + ÿo ÿiӋn áp, ÿo dòng ÿiӋn, ÿo công suҩt + ÿo tҫn sӕ, chu kì, khoҧng thӡi gian cӫa tín hiӋu + ÿo ÿӝ di pha cӫa tín hiӋu + vӁ tӵÿӝng và ÿo ÿѭӧc ÿһc tính phә cӫa tín hiӋu + vӁÿһc tuyӃn Vôn-Ampe cӫa linh kiӋn +vӁ tӵÿӝng, ÿo ÿһc tuyӃn biên ÿӝ-tҫn sӕ cӫa mҥng 4 cӵc 52
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 3. Các ch͑ tiêu kͿ thu̵t chͯ y͇u cͯa Ôxilô: -Phҥm vi tҫn sӕ công tác: ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng phҥm vi tҫn sӕ quét. -Ĉӝ nhҥy(hӋ sӕ lái tia theo chiӅudӑc): mV/cm Là mӭc ÿiӋnáp cҫn thiӃt ÿѭa ÿӃn ÿҫuvàokênh lӋch dӑcbҵng bao nhiêu mV ÿӇ tia ÿiӋntӱ dӏch chuyӇn ÿѭӧc ÿӝ dài 1 cm theo chiӅudӑccӫamànsáng. Ĉӝ nhҥycǊng có thӇÿѭӧctínhbҵng mm/V. -Ĉѭӡng kính màn sáng: Ôxilô càng lӟn, chҩtlѭӧng càng cao thì ÿѭӡng kính màn sáng càng lӟn (thông thѭӡng khoҧng 70mm-150 mm). -Ngoàira còncóhӋ sӕ lái tia theo chiӅu ngang, trӣ kháng vào, 4. Ch͇ÿ͡quét tuy͇n tính liên tͭc a) Nguyên lí quét ÿѭӡng thҷng trong MHS -Ĉѭa ÿiӋnápcӫa tín hiӋucҫnnghiên cӭulên cһpphiӃnlӋch Y, và ÿiӋnáp quét răng cѭa lên cһpphiӃnlӋch X. 53 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) -Do tác dөng ÿӗng thӡi cӫacҧ hai ÿiӋntrѭӡng lên 2 cһpphiӃnmàtia ÿiӋntӱ dӏch chuyӇncҧ theo phѭѫng trөcX vàY. -Quӻÿҥocӫatia ÿiӋntӱ dӏch chuyӇntrên mànsӁ vҥch nên hình dáng cӫa ÿiӋn áp nghiên cӭubiӃn thiên theo thӡi gian. Chú ý: ÿi͏nápquétlàhàmliên tͭc theo thͥi gian o quét liên tͭc ÿi͏nápquétlàhàmgiánÿo̩ntheo thͥi gian o quét ÿͫi b) Nguyên lý quét tuyӃn tính liên tөc -ĈiӋn áp quét tuyӃn tính liên tөc có tác dөng lái tia ÿiӋn tӱ dӏch chuyӇn lһp ÿi lһp lҥi 1 cách liên tөc theo phѭѫng ngang tӹ lӋ bұc nhҩt vӟi thӡi gian. -ĈӇ quét tuyӃn tính liên tөc cҫn phҧi dùng ÿiӋn áp biӃn ÿәi tuyӃn tính liên tөc (tăng tuyӃn tính hay giҧm tuyӃn tính) 2 Quét t liên tͭcvͣi Tq = Tth 54
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) Chu kǤ quét: Tq = tth +tng Uq t th tng t Thông thѭӡng: tng d 15% tth tӭclàtng rҩtnhӓ hѫn tth nên có thӇ coi Tq | tth, lí tѭӣng: tng = 0 (Tq = tth) -NӃutҫnsӕ quét ÿӫ cao, màn huǤnh quang có ÿӝ dѭ huy ÿӫ mӭc cҫnthiӃtthìkhi mӟi chӍ có Uq ÿһtvàocһpphiӃnX ÿãcómӝt ÿѭӡng sáng theo phѭѫng ngang. Khi có cҧ Uth ÿһtvàocһp phiӃnY vànӃuTq = nTth n N thì trên màn xuҩthiӋndao ÿӝng ÿӗ cӫamӝthay vàichu kìcӫa ÿiӋnápnghiên cӭu(Uth). -NӃuTq z nTth thì dao ÿӝng ÿӗ không ÿӭng yên mà luôn di ÿӝng rӕi loҥn o khó quan sát. HiӋntѭӧng này gӑi là không ÿӗng bӝ (không ÿӗng pha giӳa Uq và Uth). 55 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) -Thӵc tӃ, tng z 0. Vì tng << tth nên ÿѭӡng sáng mà tia ÿiӋntӱ vҥch lên trên màn trong khoҧng tth sáng hѫn so vӟi ÿѭӡng sáng trong khoҧng tng. Trên dao ÿӝng ÿӗ cӫa ÿiӋnápn/cӭucǊng bӏ mҩt ÿi mӝtphҫn chu kì (= tng) ÿӇ tia ÿiӋntӱ quay trӣ vӅ vӏ trí ban ÿҫu. -Xoá ÿѭӡng vҥch sáng cӫatia ÿiӋntӱ trong khoҧng tng: ӭng vӟi lúc có tng thì tҥonên mӝt xung ÿiӋnáp âm có ÿӝ rӝng ÿúng bҵng tng ÿѭa tӟi cӵc ÿiӅuchӃ cӫa ӕng tia ÿiӋntӱ. -Khi ÿiӋn áp quét răng cѭa không thҷng o méo dao ÿӝng ÿӗ do tӕc ÿӝ quét không ÿӅu. Giҧi pháp: cҧi tiӃnmҥch ÿiӋn ÿӇ ÿiӋnápquétrăng cѭa có dҥng gҫnnhѭ lí tѭӣng 56
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) -HӋ sӕ không ÿѭӡng thҷng (J): § dU · § dU · § dU · § dU · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © dt ¹max © dt ¹min © dt ¹max © dt ¹min J % 2 % § dU · § dU · § dU · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ © dt ¹tb © dt ¹max © dt ¹min Ĉ͋ có ̫nh quan sát vͣi ch̭t l˱ͫng cao c̯n: -tng W mӝt chút 58
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 6. Nguyên lý ÿ͛ng b͡: -Khi quan sát dҥng tín hiӋutrên MHS, ÿôi khi ҧnh bӏ trôi, nháy, là do mҩt ÿӗng bӝ. § 1 · * ¨n ¸Tth Tq1 nTth , n N © 4 ¹ 3 Minh hӑa T T T : 4 th q1 th ҧnh I, II, III là các dao ÿӝng ÿӗ tѭѫng ӭng tҥi các chu kì quét tѭѫng ӭng. Nó phân bӕ lҫnlѭӧttӯ trái qua phҧi, do tính chҩtlѭu ҧnh cӫa màn hình các ҧnh sӁ mӡ dҫntheothӭ tӵ tѭѫng ӭng Æ cҧmgiácdaoÿӝng ÿӗ chuyӇn ÿӝng tӯ trái qua phҧi. § 1 · * nTth Tq2 ¨n ¸Tth © 4 ¹ T a th z Æ tѭѫng tӵ, dao ÿӝng ÿӗ có cҧm giác chuyӇn ÿӝng tӯ phҧi qua trái Tq2 b 59 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) Tth a T 4 *(minh hӑa th ): T b q3 Tq3 3 Dao ÿӝng ÿӗ ÿӭng yên nhѭng không phҧnánhÿúng dҥng tín hiӋucҫnquansát mà chӍ gӗmnhӳng ÿoҥn tín hiӋukhácnhaucҫn quan sát mà thôi. * Tq = nTth (minh hӑa Tq = Tth ), n N Dao ÿӝng ÿӗ әn ÿӏnh và phҧnánhÿúng dҥng tín hiӋucҫnquansát. Æ ĈiӅu kiӋn ÿӗng bӝ: Tq = nTth Quá trình thiӃtlұpvàduytrìÿiӅukiӋn này là quá trình ÿӗng bӝ cӫaMHS -Các ch͇ÿ͡ÿ͛ng b͡: + Ĉӗng bӝ trong: tín hiӋu ÿӗng bӝ lҩy tӯ kênh Y cӫa MHS + Ĉӗng bӝ ngoài (EXT) + Ĉӗng bӝ lѭӟi (LINE) 60
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) Uth T th t 0 Tth 2Tth 3Tth Uq1 t 0 Tq1 Uq2 t 0 Tq2 Uq3 t 0 Tq3 Uq4 t 0 Tq4 61 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 4.2 Sѫÿӗcҩutҥomӝt MHS ÿiӇn hình 1. C̭u t̩o MHS: Kênh l͏ch ÿͱng Y Mҥch KhuӃch AC - ng tia i n t S1 TiӅn Ӕ ÿ Ӌ ӱ U vào và Dây ÿҥi Y th phân khuӃch i trӉ ÿӕ - Kênh lӋch ÿӭng Y DC áp Y ÿҥi xӭng Y1 - Kênh lӋch ngang X và ÿӗng bӝ GND Tҥo Vpp - Kênh Z (khӕng chӃÿӝsáng) xung X2 X1 CRT chuҭn Y * ͘ng tia ÿi͏n t͵: 2 K/ÿҥi CH S2 Tҥo Ĉӧi + là bӝ phұn trung tâm cӫaMHS, sӱ ÿӗng bӝ Tҥo ÿiӋn áp 1 S EXT U và tҥo U xung liên 3 K/ÿҥi X dөng loҥi ӕng 1 tia khӕng chӃ bҵng ÿb x ÿӗng bӝ quét AC LINE dҥng tөc 2 ÿӕi 50Hz Uxÿb xӭng ÿiӋntrѭӡng Mҥch 3 U Uquét + Có nhiӋmvө hiӇnthӏ dҥng sóng trên x vào và KĈ X mànhìnhvàlàÿӕitѭӧng ÿiӅu khiӇn Kênh l͏ch ngang X và ÿ͛ng b͡ chính (U , U , U ). UZ Chӑn K/ÿҥi Tӟi G cӫa CRT y x G cӵc tính Z Kênh Z Hình: S˯ÿ͛ kh͙i MHS 1 kênh dùng ͙ng tia ÿi͏n t͵ 62
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) * Kênh l͏ch ÿͱng Y: có nhiӋmvө nhұn tín hiӋuvàocҫnquansát, biӃn ÿәivàtҥo ra ÿiӋnápphùhӧpcungcҩpchocһpláiÿӭng Y1, Y2. Gӗmcáckhӕichӭcnăng: + Chuy͋nm̩ch k͇tn͙i ÿ̯uvàoS1: chophépchӑnchӃÿӝhiӇnthӏ tín hiӋu. S1 tҥiAC: chӍ hiӇnthӏ thành phҫnxoaychiӅucӫaUth. S1 tҥiDC: hiӇnthӏ cҧ thành phҫnmӝtchiӅuvàxoaychiӅucӫaUth. S1 tҥiGND: chӍ quan sát tín hiӋunӕi ÿҩt(0V). + M̩ch vào phân áp Y: có nhiӋmvө phӕihӧptrӣ kháng và phân áp tín hiӋuvào ÿӇ tăng khҧ năng ÿo ÿiӋnápcao. Thѭӡng dùng các khâu phân áp R-C mҳc liên tiӃp nhau, hӋ sӕ phân áp không phө thuӝcvàotҫnsӕ. ChuyӇnmҥch phân áp ÿѭӧc ÿѭarangoàimһt máy và kí hiӋu là Volts/Div. + Ti͉nkhu͇ch ÿ̩i: có nhiӋmvө khuӃch ÿҥi tín hiӋu, làm tăng ÿӝ nhҥy chung cӫa kênh Y. Thѭӡng dùng các mҥch KĈ có trӣ kháng vào lӟnvàcóhӋ sӕ KĈ lӟn. + Dây tr͍: có nhiӋmvө giӳ chұm tín hiӋutrѭӟc khi ÿѭatӟi KĈ Y ÿӕixӭng, thѭӡng dùng trong các chӃÿӝquét ÿӧi ÿӇ tránh mҩtmӝtphҫnsѭӡntrѭӟccӫa tín hiӋu khi quan sát. Thѭӡng dùng các khâu L-C mҳcliêntiӃp. 63 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) + KĈ Y ÿ͙ixͱng: có nhiӋmvө KĈ tín hiӋu, làm tăng ÿӝ nhҥy chung cӫakênhY, ÿӗng thӡitҥoraÿiӋnápÿӕixӭng ÿӇ cung cҩpchocһpláiÿӭng Y1Y2. + T̩o ÿi͏nápchu̱n: tҥoraÿiӋnápchuҭncódҥng biên ÿӝ, tҫnsӕ biӃttrѭӟc, dùng ÿӇ kiӇmchuҭnlҥicáchӋ sӕ lӋch tia cӫaMHS * Kênh l͏ch ngang X và ÿ͛ng b͡: có nhiӋmvө tҥoraÿiӋnápquétphùhӧpvӅ dҥng và ÿӗng bӝ vӅ pha so vӟiUY1, Y2 ÿӇ cung cҩpchocһp lái ngang X1X2 + Chuy͋nm̩ch ÿ͛ng b͡ S2: chophépchӑn các tín hiӋu ÿӗng bӝ khác nhau. S2 tҥiCH: tӵÿӗng bӝ (Uÿb = Uth) S2 tҥiEXT: ÿӗng bӝ ngoài (Uÿb=UEXT), tín hiӋu ÿӗng bӝÿѭӧc ÿѭaqua ÿҫuvào EXT. S2 tҥiLINE: ÿӗng bӝ vӟilѭӟi ÿiӋnAC 50Hz (Uÿb=UAC50Hz) lҩytӯ nguӗnnuôi. + KĈÿ͛ng b͡ và t̩od̩ng: k/ÿҥi tín hiӋuUÿb phù hӧpvàtҥoradҥng xung nhӑn ÿѫncӵc tính có chu kì: Tx=Tÿb 64
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) + T̩o xung ÿ͛ng b͡: chia tҫnUx và tҥo ra xung ÿӗng bӝ có chu kì: Txÿb=nTx=nTÿb. Xung này sӁÿiӅu khiӇnbӝ tҥo ÿiӋnápquétÿӇ tҥoraUq răng cѭatuyӃntínhtheochӃÿӝquét ÿӧihoһc quét liên tөcvàcóchukìTq=Txÿb. + KĈ X ÿ͙ixͱng: KĈÿiӋnápquétvàtҥoraÿiӋnápÿӕixӭng ÿӇ ÿѭatӟicһplái ngang X1X2. + M̩ch vào và KĈ X: nhұn tín hiӋuUX và k/ÿҥi, phân áp phù hӧp. + Chuy͋nm̩ch S3: chuyӇnmҥch lӵachӑnchӃÿӝquét (quét liên tөc, quét ÿӧi) + B͡ t̩o ÿi͏n áp quét: tҥo ÿiӋn áp quét liên tөc (hoһc quét ÿӧi) ÿѭa ÿӃn cһp phiӃn X * Kênh ÿi͉ukhi͋nch͇ÿ͡sáng Z: có nhiӋmvө nhұn tín hiӋu ÿiӅuchӃÿӝsáng UZ vào, thӵchiӋnchӑncӵc tính và k/ÿҥi phù hӧprӗi ÿѭatӟilѭӟi ÿiӅuchӃ G cӫa CRT. 65 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 2. C̭u t̩o cͯa ͙ng tia ÿi͏n t͵: Ӕng tia ÿiӋntӱ CTR (Cathode Ray Tube) là 1 ӕng thuӹ tinh hình trө có ÿӝ chân không cao, ÿҫu ӕng có chӭa các ÿiӋncӵc, phía cuӕi loe ra hình nón cөt, mһt ÿáy ÿѭӧcphӫ 1 lӟphuǤnh quang tҥo thành màn hình. Cҩutҥogӗm3 phҫn: Màn huǤnh quang Sӧi ÿӕt K X G A1 A2 1 F Lӟp than chì Y1 Y2 A hұu -E R1 R2 X2 Rbright Rfocus HӋ thӕng Màn hình Súng ÿiӋntӱ lái tia Hình : S˯ÿ͛c̭ut̩ocͯa ͙ng tia ÿi͏nt͵ 66
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) a) Màn hình: -LӟphuǤnh quang thѭӡng là hӧpchҩtcӫa Phôtpho. Khi có ÿiӋntӱ bҳntӟi màn hình, tҥivӏ trí va ÿұp, ÿiӋntӱ sӁ truyӅn ÿӝng năng cho các ÿiӋntӱ lӟp ngoài cùng cӫa nguyên tӱ Phôtpho, các ÿiӋntӱ này sӁ nhҧytӯ mӭcnăng lѭӧng thҩplênmӭcnăng lѭӧng cao và tӗntҥi trong 1 thӡigianrҩtngҳnrӗitӵ nhҧyvӅ mӭcnăng lѭӧng thҩpban ÿҫu và phát ra photon ánh sáng. -Màusҳc ánh sáng phát ra, thӡigiantӗntҥicӫa ÿiӇmsáng(ÿӝ dѭ huy cӫamàn hình) sӁ phө thuӝcvàohӧpchҩtcӫa Phôtpho (tӯ vài Ps ÿӃnvàis). b) Súng ÿi͏n t͵: gӗm sӧi ÿӕt F, catӕt K, lѭӟi ÿiӅu chӃ G (M), các anӕt A1,A2. NhiӋm vө: tҥogiatӕcvàhӝitө chùm tia ÿiӋntӱ -CácÿiӋncӵccódҥng hình trө, làm bҵng Niken, riêng Katӕtcóphӫ mӝtlӟpÔxit kim loҥi ӣÿáy ÿӇ tăng khҧ năng bӭcxҥÿiӋntӱ. -CácÿiӋncӵc phía sau thѭӡng có vành rӝng hѫn ÿiӋncӵc phía trѭӟcvàcónhiӅu vách ngăn Æcác chùm ÿiӋntӱ không ÿiquáxatrөc ӕng Æ viӋchӝitө sӁ dӉ dàng hѫn. Vӟicҩutҥo ÿһcbiӋtcӫa các ÿiӋncӵcnhѭ vұysӁ tҥora1 tӯ trѭӡng không ÿӅu ÿһcbiӋtcóthӇ hӝitө và gia tӕc chùm tia. 67 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) Nguӗncҩp: UK = -2kV UKG = 0-50V UA2 = 0V UA1 = 300V + Lѭӟi ÿiӅuchӃ G ÿѭӧccungcҩp ÿiӋnápâmhѫnso vӟiK vàÿѭӧc ghép sát K ÿӇ dӉ dàng cho viӋc ÿiӅuchӍnh cѭӡng ÿӝ cӫa chùm ÿiӋntӱ bҳntӟimànhình. + ChiӃtáptrênG (ÿiӅuchӍnh ÿiӋnáp) thѭӡng ÿѭӧc ÿѭarangoàimһt máy và ký hiӋulàBright hoһc Intensity dùng ÿӇ ÿiӅuchӍnh ÿӝ sáng tӕicӫadaoÿӝng ÿӗ trên màn hình. + AnӕtA2 (Anӕtgiatӕc) thѭӡng ÿѭӧcnӕi ÿҩt ÿӇ tránh méo dao ÿӝng ÿӇ khi ÿiӋnápcungcҩpchocácÿiӋncӵc không phҧilàÿiӋnápÿӕixӭng. + AnӕtA1 (Anӕthӝitө) cǊng có chiӃtápÿiӅuchӍnh ÿѭarangoàimһtmáy, ký hiӋu là Focus, dùng ÿӇ ÿiӅuchӍnh ÿӝ hӝitө cӫa chùm tia ÿiӋntӱ trên màn hình. 68
ya Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) c) H͏ th͙ng lái tia: có nhiӋmvө làm lӋch chùm tia ÿiӋntӱ bҳntӟimànhìnhtheo chiӅu ÿӭng hoһcchiӅu ngang cӫamànhình. Cҩutҥogӗm2 cһpphiӃnlàmlӋch ÿѭӧc ÿһttrѭӟc, sau và bao quanh trөccӫa ӕng. + Cһpláiÿӭng Y1Y2. + Cһp lái ngang X1X2 . 69 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) * Xét quƭÿ̩ocͯa chùm tia ÿi͏nt͵ khi ÿiqua ÿi͏ntr˱ͥng cͯa2 an͙tA1, A2: + UA2 > UA1 Æ ÿѭӡng sӭc ÿiӋntrѭӡng có chiӅu ÿitӯ A2 ÿӃnA1 - + e chuyӇn ÿӝng theo chiӅutӯ A1 tӟiA2 nên nó ÿӗng thӡichӏutácÿӝng cӫa2 thành phҫnlӵc, 1 thành phҫntheophѭѫng vuông góc vӟi chùm tia và 1 thành phҫndӑc theo chùm tia. + Tҥi ÿiӇm A: chùm e- có khuynh hѭӟng chuyӇn ÿӝng dӑctheophѭѫng trөc ӕng, ÿӗng thӡihӝitө vӟi nhau theo phѭѫng bán kính cӫa chùm tia + Tҥi B: thành phҫnlӵctheophѭѫng bán kính ÿәichiӅungѭӧclҥi Æ chùm e- có khuynh hѭӟng phân kì khӓitâmtheophѭѫng bán kính. Tuy nhiên do cҩutҥocӫa các ÿiӋncӵc, sӵ phân bӕ cӫa ÿѭӡng sӭc ӣ B ít bӏ cong hѫn ӣ phҫnvӏ trí ÿiӇmA Æ phân lѭӧng vұn tӕctheophѭѫng bán kính ӣ B khuynh hѭӟng phân kì. 70
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) * Xét ÿ͡ l͏ch cͯa tia ÿi͏nt͵ theo chi͉u ÿͱng: Khi Uy= 0, tia ÿiӋntӱ bҳntӟi chính giӳamànhìnhtҥi ÿiӇmO. Khi Uy z 0, ÿiӋntrѭӡng giӳacácphiӃnlàmlӋch sӁ làm lӋch quӻÿҥocӫatia ÿiӋntӱ theo chiӅu ÿӭng và bҳntӟi màn hình tҥivӏ trí M, lӋch 1 khoҧng là y. Y UlLyy y Uy 1 ySU oyy M 2dU + chùm e- yA A2 y O dy y lL - yy Y S ÿӝ nhҥycӫa ӕng 2 oy UdU2 Ly yyA tia ÿiӋntӱ ly Màn hình Ly: khoҧng cách tӯ cһpláiÿӭng ÿӃnmànhình. ly: chiӅudàicӫa các cһpphiӃnlàmlӋch. dy: khoҧng cách giӳa 2 phiӃnlàmlӋch. UA: ÿiӋnápgiatӕccӫa ӕng tia (phө thuӝcvàoUA2 và K). 71 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) Tѭѫng tӵ, ÿӝ lӋch cӫa tia ÿiӋntӱ theo chiӅu ngang: UlLxx x x SUox x 2dUxA * Nguyên lý t̩o ̫nh trên màn máy hi͏n sóng: ÿiӅu khiӇn ÿӗng thӡitiaÿiӋntӱ theo 2 trөc: trөcthҷng ÿӭng và trөcnҵm ngang, nghƭalàÿӗng thӡi ÿѭavàoÿèn ӕng tia ÿiӋntӱ 2 ÿiӋnápÿiӅu khiӇnUY và UX . Giҧ sӱÿѭUUth m sinZ . t a vào kênh Y và ÿѭatӟicһpláiÿӭng Y1Y2; Uq a.t ÿѭatӟicһp lái ngang X1X2 Î ÿiӋnáptrêncáccһp lái tia nhѭ sau: U y U y1y 2 U th S y S y K ySoy 72
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) * M̩ch t̩o ÿi͏nápquétÿͫi (mҥch Boostrap) Nhұn xét sѫ bӝ: - D thông, tҫng T1 hoҥt ÿӝng nhѭ 1 mҥch TF ÿѫn giҧn, T1-khoá ÿiӋn tӱ. - ĈiӋn áp trên tө C Æ T2 Æ C*. ĈiӋn áp bù ÿѭa vӅÿiӇm X ÿӇ bù méo do sӵ giҧm dòng ÿiӋn trên R gây ra. Hoҥt ÿӝng: 1. Trҥng thái ban ÿҫu (t1 t 0): - D thông: UX = EC –UD # EC -T1 thông bão hoà: UC = UCbh # 0V -T2 k/ÿҥi C chung nên: URE = Uq # 0V -UC* = UX -Uq # EC 73 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 2. Trҥng thái tҥo Uq (t3 t t1): t = t1: Uÿk có ÿӝ rӝng W = t3 -t2 T1 tҳt Æ tө C nҥp ÿiӋn theo 2 giai ÿoҥn: Giai ÿo̩n 1: t1 t > C nên UX tăng tѭѫng ӭng. UR = UX –UC = const Æ IR =const Æ dòng nҥp cho tө C không ÿәi, vӟi thӡi gian nҥp tq = t3 –t2. 74
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 3. Trҥng thái hӗi phөc: t = t3: kӃt thúc xung ÿҫu vào. T1 bão hoà, tө C phóng ÿiӋn qua T1 Æ UC giҧm nên Uq giҧm Æ UX giҧm. t = t4: UX d EC Æ D thông trӣ lҥi. D thông, tө C* ÿѭӧc nҥp bә sung, khi C* ÿѭӧc nҥp ÿҫy thì thӡi gian hӗi phөc kӃt thúc. Nhұn xét: -Trong giai ÿoҥn tҥo quét tq, UC tăng tuyӃn tính nhӡ nguӗn nҥp chính là C* có trӏ sӕ cӵc lӟn ÿӇ tích ÿiӋn (làm nhiӋm vө giӕng nhѭ nguӗn 1 chiӅu nҥp cho C). -ĈӇ giҧm méo phi tuyӃn Æ tҫng KĈ T2 phҧi ÿѭӧc ÿiӅu chӍnh sao cho kU ĺ 1 (R ÿӫ lӟn). -Tө C* phҧi lӟn nhѭng không quá lӟn vì nӃu quá lӟn thì thӡi gian hӗi phөc cӫa mҥch tăng. -Tө C phҧi nhӓ nhѭng không ÿѭӧc chӑn quá nhӓ vì nӃu quá nhӓ thì nó có giá trӏ tѭѫng ÿѭѫng nhѭ tө kí sinh Æ mҥch làm viӋc không әn ÿӏnh. 75 76
77 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 3. M͡ts͙ ch͇ÿ͡làm vi͏c: a. Quét liên tͭc ÿ͛ng b͡ trong (ngoài) -Dùng ÿӇ quan sát ҧnh cӫa tín hiӋu liên tөc theo thӡi gian và ÿo các tham sӕ cӫa chúng. -S2 ӣ vӏ trí CH (hoһc EXT nӃu là ÿӗng bӝ ngoài), S3 ӣ vӏ trí 2 -Tín hiӋu tӯ lӕi vào kênh Y, qua M̩ch vào và b͡ phân áp Y ÿѭӧc khuӃch ÿҥi tӟi mӝt mӭc nhҩt ÿӏnh, sau ÿó ÿѭӧc giӳ chұm lҥi rӗi ÿѭa qua B͡ KĈ Y ÿ͙i xͱng ÿӇ tҥo 2 tín hiӋu có biên ÿӝ ÿӫ lӟn, ÿҧo pha nhau ÿѭa tӟi 2 phiӃn ÿӭng 78
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) b. Quét ÿͫi ÿ͛ng b͡ trong -Dùng ÿӇ quan sát và ÿo tham sӕ cӫa dãy xung không tuҫn hoàn hoһc dãy xung tuҫn hoàn có ÿӝ hәng lӟn. -S2 ӣ vӏ trí CH, S3 ӣ vӏ trí 1 -Quá trình hoҥt ÿӝng: giӕng chӃÿӝ1 c. Ch͇ÿ͡khu͇ch ÿ̩i -Dùng ÿӇ ÿo tҫn sӕ, góc lӋch pha, ÿӝ sâu ÿiӅu chӃ, vӁÿһc tuyӃn Vôn-Ampe cӫa ÿiӕt hoһc dùng làm thiӃt bӏ so sánh. Hình nhұn ÿѭӧc trên màn MHS gӑi là hình Lixazu -S3 ӣ vӏ trí 3 -Bӝ tҥo quét trong ÿѭӧc ngҳt ra khӓi quá trình hoҥt ÿӝng. MHS làm viӋc theo 2 kênh ÿӝc lұp X,Y và ÿҫu vào X cǊng là ÿҫu vào tín hiӋu 79 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 4.3 MHS nhiӅu tia Dùng ÿӇ quan sát ÿӗng thӡi nhiӅu quá trình (tín hiӋu) 1. MHS 2 tia có l͙i vào c̿pphi͇nl͏ch ÿͱng tách bi͏t (kênh A, kênh B): -Mӛi kênh có mҥch KĈ làm lӋch riêng -Mӝtbӝ tҥogӕcthӡi gian chung cho cҧ 2 kênh 2. MHS 2 kênh dùng ͙ng tia ÿi͏nt͵ 1 tia và CM ÿi͏nt͵ -Hai bӝ KĈ tín hiӋu vào riêng cho kênh A, kênh B -Mӝtbӝ KĈ lӋch ÿӭng cho cҧ 2 kênh. Tín hiӋuvàobӝ KĈ này ÿѭӧcchuyӇn mҥch luân phiên giӳa 2 kênh. -Bӝ tҥogӕcthӡi gian (bӝ tҥo sóng quét ngang) ÿiӅukhiӇntҫnsӕ chuyӇnmҥch 80
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) a) Ph˱˯ng pháp dùng chuy͋n m̩ch ÿi͏n t͵ ki͋u luân phiên (ALT mode): + Tín hiӋuvàobӝ KĈ lӋch ÿӭng ÿѭӧc chuyӇn mҥch luân phiên giӳa các kênh A và B. + Bӝ tҥogӕcthӡi gian ÿiӅukhiӇntҫnsӕ chuyӇn mҥch + 0yt1: tín hiӋu tӯ kênh A ÿѭӧc nӕi tӟi bӝ KĈ lӋch ÿӭng, tҥo thành vӃt trên màn hiӋn sóng + t1yt2: tín hiӋu tӯ kênh B ÿѭӧc nӕi tӟi bӝ KĈ lӋch ÿӭng, tҥo thành vӃt trên màn hiӋn sóng + Hai tín hiӋu ӣ hai kênh có cùng chu kì T và c) ÿѭӧc ÿӗng bӝ vӟi nhau. + Dӏch chӍnh DC: dӏch chuyӇn tín hiӋu kênh A (kênh B) trên màn theo phѭѫng thҷng ÿӭng bҵng D̩ng i n áp m t chi u sóng ÿ Ӌ ӝ Ӆ hi͏n + Ӣ các chu kǤ tiӃp theo: quá trình lһp lҥi nhѭ trên. Tҫn sӕ lһp cao ÿӃn mӭc mà các dҥng sóng nhѭÿѭӧc hiӋn ÿӗng thӡi. 81 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) b)Ph˱˯ng pháp dùng chuy͋n m̩ch ÿi͏n t͵ ki͋u ng̷t quãng (Chop mode switching): Sӱ dөng tҫn sӕ chuyӇn mҥch cao hѫn nhiӅu so vӟi chӃÿӝluân phiên. +T1, T3, T5, T7, tín hiӋu vào kênh A ÿѭӧctҥo ra trên màn +T2, T4, T6, tín hiӋuvàokênh B ÿѭӧctҥora trên màn + Các dҥng sóng ӣ kênh A và B ÿѭӧc hiӋn hình nhѭ nhӳng ÿѭӡng ÿӭt nét. Khi tҫn sӕ chuyӇn mҥch là cao tҫn Ækhông thӇ nhұn ra nhӳng chӛ ÿӭt nét + fth nhӓ: ҧnh hiӋn trên màn MHS gҫn nhѭ liên tөc + fth lӟn; nfcm z mfth : các ÿoҥn ngҳt bӏ lҩp do ÿӝ dѭ huy cӫa ӕng và ÿӝ lѭu ҧnh cӫa mҳt. Chú ý: ÿӕi vӟi tín hiӋu cao tҫn thì kiӇuluân phiên là tӕtnhҩt, còn ÿӕi vӟi tín hiӋutҫnsӕ thҩp thì nên dùng chuyӇnmҥch ngҳt quãng 82
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) Chuy͋n m̩ch ÿi͏n t͵ phân ÿ˱ͥng theo thͥi gian: (a) (b) (c) UZ (d) 83 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) -Mӛi kênh tín hiӋu ÿѭӧc cӝng thêm mӝt lѭӧng ÿiӋn áp 1 chiӅu E khác nhau Æ các ÿѭӡng biӇu diӉn trên màn hình MHS ÿѭӧc tách riêng tӯng ÿѭӡng, hình (a). -Sau ÿó tín hiӋu ÿѭӧc ÿѭa ÿӃn mҥch cӱa, và chӍ qua ÿѭӧc cӱa khi có tín hiӋu mӣ cӱa tӯ bӝ Phát sóng chuy͋n m̩ch. -Tín hiӋu mӣ cӱa là các xung vuông có thӡi gian xuҩt hiӋn xen kӁ và lҫn lѭӧt cho tӯng cӱa mӝt, hình (b). -Tҥi mӛi thӡi ÿiӇm chӍ có duy nhҩt 1 cӱa ÿѭӧc mӣ và cho tín hiӋu cӫa mӝt kênh ÿi qua. -B͡ t͝ng cӝng các tín hiӋu ӣÿҫu ra các cӱa, UY6 có dҥng xung vӟi biên ÿӝ tӍ lӋ vӟi giá trӏ cӫa các tín hiӋu cҫn quan sát tҥi thӡi ÿiӇm có xung mӣ cӱa tѭѫng ӭng vӟi các kênh, hình (c). -Sau khi khuӃch ÿҥi Y, MHS có ÿѭӧc hình biӇu diӉn tín hiӋu cӫa các kênh dѭӟi dҥng ÿѭӡng nét ÿӭt, hình (c). -MHS làm viӋc ӣ chӃÿӝÿӗng bӝ vӟi chu kì cӫa tín hiӋu cҫn quan sát và không ÿӗng bӝ vӟi tín hiӋu chuyӇn mҥch. -Dùng nhӳng xung có ÿӝ rӝng rҩt nhӓ (UZ) ÿѭӧc tҥo ra tӯ m̩ch vi phân tӯ các xung mӣ cӱa ÿѭa vào kênh Z ÿӇ ÿiӅu chӃÿӝsáng cӫa ҧnh, hình (d). 84
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) Chuy͋n m̩ch ÿi͏n t͵ phân ÿ˱ͥng theo mͱc: En 85 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) -Phҫn hiӇn thӏ là ͘ng truy͉n hình làm l͏ch b̹ng tͳ tr˱ͥng -Nguyên lí hoҥt ÿӝng: chuyӇn các giá trӏ tӭc thӡi cӫa tín hiӋu các kênh thành các chuӛi xung rҩt hҽp xuҩt hiӋn tҥi các thӡi ÿiӇm mà tuǤ thuӝc vào ÿiӋn áp tín hiӋu nghiên cӭu. Các xung này ÿѭӧc ÿѭa vào ÿӇ khӕng chӃÿӝsáng cӫa ӕng hiӋn hình. + Mӛi kênh tín hiӋu ÿѭӧc cӝng thêm mӝt lѭӧng ÿiӋn áp 1 chiӅu E khác nhau, rӗi ÿѭa ÿӃn so sánh vӟi tín hiӋu là xung răng cѭa ÿѭa tӟi tӯ bӝ KĈ lӋch ÿӭng cӫa MHS (tín hiӋu quét dòng). + Mӛi khi URC = Uth, thì ӣÿҫu ra cӫa b͡ so sánh sӁ xuҩt hiӋn mӝt xung hҽp. Các xung hҽp này ÿѭӧc cӝng vӟi nhau rӗi ÿѭa vào khӕng chӃÿӝsáng cӫa ӕng hiӋn hình. + Tҥi thӡi ÿiӇm có xung, trên màn hình xuҩt hiӋn mӝt chҩm sáng trong khi bình thѭӡng thì tӕi. VӃt cӫa chҩm sáng trên màn hình biӇu diӉn hình ÿiӋn áp cӫa các tín hiӋu cҫn quan sát. 86
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 4.4 Ôxilô ÿiӋntӱ sӕ: 1.˰u ÿi͋m: -Duy trìҧnh cӫa tín hiӋu trên màn hình vӟi khoҧng thӡi gian không hҥn chӃ. -Tӕc ÿӝ ÿӑc có thӇ thay ÿәi trong giӟi hҥn rӝng -CóthӇ xem lҥi các ÿoҥn hình ҧnh lѭu giӳ vӟi tӕc ÿӝ thҩp hѫn nhiӅu - Hình ҧnh tӕt hѫn, tѭѫng phҧn hѫn so vӟi loҥi ôxilô tѭѫng tӵ -Vұn hành ÿѫn giҧn -Sӕ liӋu cҫn quan sát dѭӟi dҥng sӕ có thӇÿѭӧc xӱ lí trong ôxilô hoһc truyӅn trӵc tiӃp vào máy tính khi ghép ôxilô vӟi máy tính. 87 Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) 2. C̭u t̩o và ho̩t ÿ͡ng: Chuy͋nm̩ch S ͧ v͓ trí 1: Ôxilô ÿa năng thông thѭӡng Chuy͋nm̩ch S ͧ v͓ trí 2: Ôxilô có nhӟ sӕ. -ĈiӋn áp cҫn quan sát ÿѭӧc ÿѭa tӟi ÿҫu vào Y, tӟi bӝ ADC. Lúc ÿó b͡ÿi͉u khi͋n gӱi 1 lӋnh tӟi ÿҫu vào ÿiӅu khiӇn cӫa bӝ ADC và khӣi ÿӝng quá trình biӃn ÿәi. KӃt quҧ là ÿiӋn áp tín hiӋu ÿѭӧc sӕ hoá. Khi kӃt thúc quá trình biӃn ÿәi, bӝ ADC gӱi tín hiӋu kӃt thúc tӟi b͡ÿi͉u khi͋n. -Mӛi sӕ nhӏ phân ÿѭӧc chuyӇn tӟi bӝ nhӟ và ÿѭӧc nhӟӣvӏ trí ô nhӟ riêng biӋt. 88
Chѭѫng 4. Máy hiӋn sóng (Ôxilô) -Khi cҫn thiӃt, mӝt lӋnh tӯ b͡ÿi͉u khi͋n làm cho các sӕ nhӏ phân này sҳp xӃp theo chuӛi lҥi theo thӭ tӵÿã xác ÿӏnh và ÿѭӧc ÿѭa ÿӃn bӝ DAC -DAC biӃn ÿәi các giá trӏ nhӏ phân thành ÿiӋnáptѭѫng tӵÿӇÿѭa qua bӝ khuӃch ÿҥi Y tӟi cһpphiӃnlàmlӋch Y cӫa ӕng tia ÿiӋntӱ. -Do bӝ nhӟÿѭӧcliên tiӃp quét nhiӅulҫn trong 1 giây nên màn hình ÿѭӧcsáng liên tөcvàhiӋndҥng sóng là hình vӁ các ÿiӇmsáng. Nh˱ͫc ÿi͋m: dҧi tҫnbӏ hҥnchӃ (khoҧng 1-10MHz) do tӕc ÿӝ biӃn ÿәi cӫabӝ ADC thҩp. HiӋn nay, các ôxilô có nhӟ sӕ có dҧi tҫnrӝng ÿѭӧcpháttriӇnnhӡ cài ÿһtVXL, các bӝ biӃn ÿәi ADC có tӕc ÿӝ biӃn ÿәi nhanh hѫn. 89 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.1 Khái niӋm chung -Tҫnsӕ là sӕ chu kì cӫa 1 dao ÿӝng trong mӝt ÿѫn vӏ thӡi gian. -Tҫnsӕ góc: Z t biӇuthӏ tӕc ÿӝ biӃn ÿәi pha cӫadao ÿӝng dM Z t dt Z t 2Sf t Z t , f t là tҫn sӕ góc tӭc thӡi và tҫn sӕ tӭc thӡi -Quan hӋ giӳa tҫn sӕ và bѭӟc sóng: c c f hay O O f 1 -Quan hӋ giӳa chu kì và tҫn sӕ: f T Ĉ̿c ÿi͋m cͯa phép ÿo t̯n s͙: + là phép ÿo có ÿӝ chính xác cao nhҩt trong kƭ thuұt ÿo lѭӡng nhӡ sӵ phát triӇn vѭӧt bұc cӫa viӋc chӃ tҥo các mүu tҫn sӕ có ÿӝ chính xác và әn ÿӏnh cao. +Lѭӧng trình ÿo rӝng (ÿӃn 3.1011 Hz). Lѭӧng trình ÿo ÿѭӧc phân thành các dҧi tҫn sӕ khác nhau. 90
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha -Dҧi tҫn thҩp: 3GHz Các dҧi tҫn sӕ khác nhau có các phѭѫng pháp ÿo tҫn sӕ khác nhau. Bao gӗm: + Nhóm phѭѫng pháp ÿo tҫn sӕ bҵng các mҥch ÿiӋn có tham sӕ phө thuӝc tҫn sӕ + Nhóm phѭѫng pháp so sánh + Nhóm phѭѫng pháp sӕ Phép ÿo t̯n s͙ th˱ͥng ÿ˱ͫc s͵ dͭng ÿ͋ ki͋m tra, hi͏u chu̱n các máy t̩o tín hi͏u ÿo l˱ͥng, các máy thu phát; xác ÿ͓nh t̯n s͙ c͡ng h˱ͧng cͯa các m̩ch dao ÿ͡ng; xác ÿ͓nh d̫i thông cͯa b͡ l͕c; ki͋m tra ÿ͡ l͏ch t̯n s͙ cͯa các thi͇t b͓ ÿang khai thác 91 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.2 Ĉo tҫn sӕ bҵng các mҥch ÿiӋn có tham sӕ phө thuӝc tҫn sӕ: 5.2.1 Ph˱˯ng pháp c̯u Dùng các c̯u ÿo mà ÿi͉u ki͏n cân b̹ng cͯa c̯u phͭ thu͡c vào t̯n s͙ cͯa ngu͛n ÿi͏n cung c̭p cho c̯u. Z Z2 *Mҥch cҫu tәng quát: 1 ĈiӅu kiӋn cân bҵng cҫu: A B Z1.Z3 Z2.Z4 oU AB 0 Z4 Z VD1: 3 Hình 5-1 ĈiӅu kiӋn cân bҵng cҫu: RZ13 RR 24 §·1 L3 ZRjL33 ¨¸Z 3 ©¹ZC3 3 Hình 5-2 92
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha ĈiӅu chuҭn nhánh cӝng hѭӣng nӕi tiӃp cho cӝng hѭӣng tҥi tҫn sӕ cҫn ÿo fx (ÿiӅu chӍnh C3). 11 Khi ÿó ZxxLf3 ZxC3 2S LC33 Z3 R3 R1.R3 R2.R4 Bӝ chӍ thӏ cân bҵng là vôn mét chӍnh lѭu, vôn mét ÿiӋn tӱ. Nh˱ͫc ÿi͋m: -Khó ÿo ÿѭӧc tҫn sӕ thҩp do khó chӃ tҥo cuӝn cҧm có L lӟn ӣ tҫn sӕ thҩp. -Khó thӵc hiӋn chӍ thӏ 0 do có tác ÿӝng cӫa ÿiӋn tӯ trѭӡng lên cuӝn cҧm 93 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha VD2: ĈiӅu kiӋn cân bҵng cҫu: ' RR13. ' §·1 RR24¨¸ 1 jRCZZxx33©¹ jC 4 R' R C 1 V 1 4 3 C R R ' và Zx 3 3 4 R2 R3 C4 ZxC4 1 Zx 2Sf x R3R4C3C4 Ch n ӑ R3 R4 R và C3 C4 C ta có: 1 R' f 1 2 x ; ' Hình 5-3 2SRC R2 ' ' R1 R1 VR1 R2 R2 VR2 VR1,VR2 là phҫn ÿiӋntrӣ cӫabiӃntrӣ VR trên nhánh 1,2 tѭѫng ӭng 94
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha VD3: Cҫu T kép ĈiӅu kiӋn cân bҵng cҫu: 2 2 °Zx R2 C1C2 2 ® 2 2 ¯°2ZxC1 R1R2 1 Khi : C2 2C1 và R2 2R1 1 1 Hình 5-4 Zx f x 2R1C1 4SR1C1 Thang ÿӝ cӫa biӃn trӣ R1 ÿѭӧc khҳc ÿӝ trӵc tiӃp theo ÿѫn vӏ tҫn sӕ. Phѭѫng pháp cҫu dùng ÿӇ ÿo tҫn sӕ tӯ vài chөc Hz ÿӃn vài trăm Khz. Sai sӕ: (0,5-1)% 95 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.2.2 Ph˱˯ng pháp c͡ng h˱ͧng -DùngÿӇ ÿo tҫn sӕ cao và siêu cao - Nguyên tҳc chung: dӵa vào nguyên lý chӑnlӑctҫnsӕ cӫamҥch cӝng hѭӣng. -Khӕicѫ bҧncӫasѫÿӗnày là mҥch cӝng hѭӣng. Mҥch này ÿѭӧckíchthích bҵng dao ÿӝng lҩytӯ nguӗncótҫnsӕ cҫn ÿo thông qua Kh͙i ghép tín hi͏u. -ViӋc ÿiӅuchӍnh ÿӇ thiӃtlұptrҥng thái cӝng hѭӣng nhӡ dùng Kh͙i ÿi͉uchu̱n. -HiӋntѭӧng cӝng hѭӣng ÿѭӧcpháthiӋnbҵng Kh͙ich͑ th͓ c͡ng h˱ͧng. Khӕi này thѭӡng là Vônmét tách sóng. -TuǤ theo dҧitҫnsӕ mà cҩutҥocӫamҥch cӝng hѭӣng khác nhau. Có 3 loҥimҥch cӝng hѭӣng: Kh i Mҥch ChӍ thӏ U(fx) ӕ + Mҥch cӝng hѭӣng có L, C tұp trung ghép tín CH CH + Mҥch cӝng hѭӣng có L, C phân bӕ hiӋu + Mҥch cӝng hѭӣng có L phân bӕ, C tұp trung. ĈiӅu chuҭn Hình 5-5 96
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 1. T̯ns͙ mét c͡ng h˱ͧng có tham s͙ t̵ptrung. + Ӣÿây C và L ÿӅu là các linh kiӋn có thông sӕ tұptrung. Bӝ phұn ÿiӅuchӍnh cӝng hѭӣng chính U Lg L fx C TөÿiӅu là tө biӃn ÿәiC cóthangkhҳc ÿӝ theo ÿѫnvӏ tҫnsӕ. chӍnh + Ufx ÿѭӧcghépvàomҥch cӝng hѭӣng thông qua D cuӝnghépLg. ChӍ thӏ cӝng L2 + Mҥch chӍ thӏ cӝng hѭӣng là mҥch ghép hӛ cҧm hѭӣng giӳacuӝndâyL2 và L và ÿѭӧc tách sóng bҵng ÿiӕt và chӍ thӏ bҵng cѫ cҩu ÿotӯÿiӋn. Hình 5-6 + Khi ÿotaÿѭaUfx vào và ÿiӅuchӍnh tө C ÿӇ mҥch cӝng hѭӣng. Khi ÿócѫ cҩu ÿosӁ chӍ thӏ cӵc ÿҥi. 1 f x 2S LC + Tҫnsӕ mét loҥinàythѭӡng dùng trong dҧi sóng: 10 kHz y500 MHz. + Sai sӕ: (0,25-3)% 97 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 2. T̯ns͙ mét c͡ng h˱ͧng có tham s͙ phân b͙ dùng cáp ÿ͛ng trͭc. +mҥch cӝng hѭӣng là 1 ÿoҥn cáp ÿӗng trөc V l P có nӕitҳt1 ÿҫu, ÿҫukiaÿѭӧcnӕibҵng 1 pít tông P ÿ tÿ có thӇ dӏch chuyӇndӑctrөcbӣihӋ thӕng răng cѭa Vg xoҳn ӕccókhҳc ÿӝ. + vòng ghép Vg ÿѭa t/h vào, còn vòng ghép Vÿ ghép t/h ra mҥch chӍ thӏ cӝng hѭӣng. Hình 5-7 + Các chӛ ghép ÿӅu ӣ gҫnvӏ trí nӕitҳtcӕÿӏnh sao cho các vӏ trí này gҫnvӟivӏ trí bөng sóng ÿӇ khi có chiӅudàitѭѫng ÿѭѫng ltd=O/2 thì thiӃtbӏ chӍ thӏ sӁ chӍ cӵc ÿҥi. + Khi dӏch chuyӇn pít tông vӟi ÿӝ dài bҵng bӝisӕ nguyên lҫn O/2 sӁÿҥtcӝng hѭӣng Æcó thӇ xác ÿӏnh bѭӟcsóngbҵng cách lҩy2 ÿiӇmcӝng hѭӣng lân cұn l1=nO/2; l2=(n-1) O/2 l1-l2=O/2 + KӃtquҧ bѭӟc sóng ÿo ÿѭӧccӫa tín hiӋusiêucaotҫnxÿ bӣicôngthӭc: O=2(l1-l2) 98
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha +Bѭӟcsóng(hoһctҫnsӕ) ÿѭӧckhҳc ÿӝ trӵctiӃptrênhӋ thӕng ÿiӅuchӍnh pít tông. +Tҫnsӕ mét loҥinàythѭӡng dùng trong dҧisóngtӯ 3cm - 20cm + Do có hӋ sӕ phҭmchҩtcao(khoҧng 5000) nên sai sӕ cӫanókhoҧng 0,5%. 3. T̯ns͙ mét c͡ng h˱ͧng có tham s͙ phân b͙ dùng ͙ng d̳nsóng + ӕng dүnsóngcóthӇ là loҥi ӕng dүnsóngchӳ nhұthay ӕng dүnsóngtròn. + Piston P có thӇÿiӅuchӍnh dӑctheoӕng bӣihӋ D thӕng răng cѭaxoҳn ӕc ÿѭӧckhҳc ÿӝ tҫnsӕ. Năng lѭӧng kích thích hӕccӝng hѭӣng ÿѭӧcghépqua lӛ Vÿ P l hәng G trên thành ÿѭӧcnӕitҳtcӫa ӕng. tÿ + Khi ÿiӅuchӍnh piston P ÿӇ có ltd=nO/2 thì thiӃtbӏ G chӍ thӏ sӁ chӍ cӵc ÿҥi. +Tҫnsӕ mét vӟihӕccӝng hѭӣng thích hӧpvӟidҧi sóng nhӓ hѫn3cm. Hình 5-8 +Do cóhӋ sӕ phҭmchҩt cao (khoҧng 30000) nên sai sӕ cӫanónhӓ khoҧng (0,01y0,05)%. 99 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.3 Ph˱˯ng pháp so sánh Ph˱˯ng pháp quét sin: -MHS ÿһt ӣ chӃÿӝkhuӃch ÿҥi. - ĈiӋnápcótҫnsӕ cҫn ÿo Ufx ÿѭӧc ÿѭa vào kênh Y, ÿiӋnápcótҫnsӕ mүuUfm ÿѭa vào kênh X. -Hìnhҧnh nhұn ÿѭӧc trên màn là hình Lixazu. Thay ÿәi fm sao cho trên màn nhұn ÿѭӧc hình Lixazu әn ÿӏnh nhҩt. nY=4, nX=2 Hình 5-9 -Khi ÿó: vӟi nY, nX nguyên dѭѫng fm nY nY : sӕ giao ÿiӇm cӫa ÿѭӡng cҳt dӑc vӟi ҧnh f x nX nX : sӕ giao ÿiӇm cӫa ÿѭӡng cҳt ngang vӟi ҧnh -Tәng quát: f X nY fX : tҫnsӕÿѭa vào kênh lӋch ngang X fY nX fY : tҫnsӕÿѭa vào kênh lӋch ÿӭng Y 100
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.4 Ĉo t̯ns͙ b̹ng ph˱˯ng pháp s͙ -Là p2 hiӋn ÿҥi và thông dөng nhҩt ÿӇ ÿo tҫnsӕ ˰u ÿi͋m: + Ĉӝ chính xác cao + Ĉӝ nhҥylӟn +Tӕc ÿӝ ÿo lӟn, tӵÿӝng hoá hoàn toàn trong quá trình ÿo +KӃtquҧÿo hiӇnthӏ dѭӟi dҥng sӕ 1. Ph˱˯ng pháp xác ÿ͓nh nhi͉uchu kǤ a. Sѫÿӗkhӕi b. Chӭcnăng các khӕi: U Tҥo U U fx Mҥch x ÿ BӝÿӃm d ng Khoá -M̩ch vào:thӵchiӋntiӅnxӱ lý nhѭ vào ҥ xung xung U phân áp, lӑcnhiӉu hoһcbiӃn ÿәi t/h ÿk xung xoá f tuҫnhoàndҥng bҩtkǤӣÿҫuvào ch Uct Tҥo Giҧi mã Tҥo Chia Nx thành hình sin cùng chu kǤ vӟi t/h vào xung tҫn xung và chӍ ÿó. chuҭn ÿiӅu thӏ khiӇn xung -M̩ch t̩od̩ng xung:biӃn ÿәi t/h chӕt hình sin có chu kǤ Tx thành t/h xung Hình 5-10 nhӑn ÿѫncӵctínhcóchukǤ Tx. 101 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha - T̩oxungchu̱n: tҥo ra các xung chuҭncóÿӝ chính xác cao vӟitҫnsӕ f0, xung chuҭnnàyÿѭӧc ÿѭaqua bӝ chia tҫn ÿӇ tҥo ra xung có tҫnsӕ là k fCT=f0/n=10 (Hz) - T̩oxungÿi͉ukhi͋n: nhұn t/h fCT và tҥo ra xung ÿ/k ÿóng mӣ khoá có ÿӝ -k rӝng 't=TCT=10 (s) - M̩ch gi̫imãvàch͑ th͓: GiҧimãxungÿӃm ÿѭӧcvàÿѭa vào các cѫ cҩuchӍ thӏ sӕ, có thӇ là dùng Led 7 ÿoҥnhoһcLCD ÿӇ chӍ thӏ kӃtquҧ cҫn ÿo. - B͡ÿ͇m: ÿӃm các xung ӣÿҫura. Hình 5-11 c. Nguyên lý làm viӋc: -Trong t/g có xung ÿiӅukhiӇn khoá sӁÿѭӧc mӣ, xung ÿӃm qua khoá kích thích cho bӝ ÿӃm xung. -Giҧ sӱ trong1 chukǤÿӃm 't, ÿӃm ÿѭӧc Nx xung. Sӕ xung Nx này sӁÿѭӧc ÿѭaqua mҥch giҧimãvàchӍ thӏÿӇhiӇnthӏ kӃtquҧ là tҫnsӕ cҫn ÿo 't=NxTx=Nx/fx k fx=Nx/'t=10 .Nx vӟik=0, r1, r2, Gi̫n ÿ͛ thͥigian 102
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha d. Ĉánh giá sai sӕ: -Sai sӕ cӫa xung ÿ/k ('t) do sai sӕ cӫa bӝ tҥo xung chuҭn và bӝ tҥo xung ÿ/k gây ra. -Saisӕ lѭӧng tӱ: r 1/Nx fx tăng Æ Nx tăng Æ r 1/Nx giҧm. fx giҧm ÆNx giҧm Æ r 1/Nx tăng. -Khi fx nhӓҧnh hѭӣng cӫa sai sӕ lѭӧng tӱ sӁ lӟn Æ trong TH này ta sӁ chuyӇn sang p2 ÿo xÿ 1 chu kǤ. 2. Ph˱˯ng pháp xác ÿ͓nh m͡t chu kǤ Tҥo U Giҧi ch U N a. Sѫÿӗkhӕi xung ÿ BӝÿӃm x mã và Khoá b. Chӭcnăng các khӕi: ÿӃm xung chӍ thӏ chuҭn sӕ Nguyên lý tѭѫng tӵ nhѭ trѭӡng hӧp nhiӅu xung U xoá chu kǤ nhѭng khác ӣ chӛÿiӋnápcótҫnsӕ ÿk Ufx U Tҥo Tҥo cҫn ÿosӁÿѭӧcbiӃn ÿәi thành xung ÿ/k Mҥch x vào dҥng xung ÿóng mӣ khoá, còn xung ÿӃmlҩytӯ bӝ tҥo xung ÿk xung xung ÿӃmchuҭn. chӕt Hình 5-12 103 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha c. Nguyên lý làm viӋc: - T/h Ufx ÿѭaqua M̩ch vào tӟi B͡ t̩od̩ng xung ÿӇ tҥoraxungnhӑncóchu kǤ Tx. Xung này sӁÿ/k B͡ t̩od̩ng xung ÿ/k ÿӇ tҥo ra xung ÿ/k có ÿӝ rӝng 't=nTx (VD: n=1) - Trong t/gian có xung 't, xung ÿӃmchuҭnUch qua khoá kích thích cho bӝ ÿӃm xung. -Giҧ sӱÿӃm ÿѭӧcNx xung thì sӕ xung Nx này sӁÿѭӧc ÿѭa qua mҥch giҧimã và chӍ thӏÿӇÿҥt ÿѭӧckӃtquҧ là tҫnsӕ hoһcchukǤ cҫn ÿo 't=Tx=Nx.T0, vӟi T0 là chu kǤ cӫa xung ÿӃmchuҭn fx=1/Tx = 1/NxT0 = f0/Nx d. Ĉánh giá sai sӕ: -Do saisӕ cӫaxungÿӃm -Do saisӕ lѭӧng tӱ (r1/Nx) KӃthӧp2 p2 ÿotrênÿӇ tҥora1 máyÿӃm tҫncódҧitҫn ÿorӝng và ÿӝ chính xác cao. Hình 5-13 Gi̫n ÿ͛ thͥigian 104
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.5 Ĉo ÿӝ di pha u1 U m1 sin Zt M1 u2 U m2 sin Zt M2 'M M1 M2 Các p2: phѭѫng pháp vӁ dao ÿӝng ÿӗ; pp biӃn ÿәi ÿӝ di pha thành khoҧng thӡi gian; pp biӃn ÿәi ÿӝ di pha thành ÿiӋn áp; 105 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.5.1. Ĉo di pha b̹ng pp ÿo kho̫ng thͥi gian: Là phѭѫng pháp phә biӃn ÿӇ ÿo pha Nguyên lí: + BiӃn ÿәi các ÿiӋnápcódҥng hình sin thành các xung nhӑntѭѫng ӭng vӟi các thӡi ÿiӇmmà ÿiӋnápbiӃn ÿәi qua giá trӏ 0 vӟi giá trӏÿҥohàm cùng dҩu. +Khoҧng thӡi gian giӳa 2 xung gҫn nhau cӫa2 ÿiӋnápÿo tӍ lӋ vӟi góc di pha cӫa chúng. ZS 2/T và 'M Z'T 'T 'T 'MS 2 (rad) hay 'M 00 360 T T Hình 5-14 106
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha Pha mét dùng m̩ch ÿa hài ÿ͛ng b͡ Hình 5-15 -Các ÿiӋn áp hình sin cҫn ÿo ÿӝ di pha ÿѭӧc ÿѭa vào 2 ÿҫu vào I và II -ĈiӋn áp hình sin ÿѭӧc biӃn ÿәi thành các xung vuông nhӡ M̩ch KĈ h̩n ch͇ và Ĉa hài ÿ͛ng b͡, rӗi ÿѭӧc ÿѭa ÿӃn M̩ch vi phân phân b͙. (Các chu kì dao ÿӝng bҧn thân cӫa bӝÿa hài ÿѭӧc chӑn sao cho nó lӟn hѫn chu kì cӫa ÿiӋn áp ÿo có tҫn sӕ thҩp nhҩt) - Ĉҫu ra cӫa M̩ch vi phân phân b͙ là các xung nhӑn, ÿѭӧc ÿѭa tӟi khӕng chӃ hai bӝ Ĉa hài ÿ͛ng b͡ I và II. - Ĉҫu ra cӫa 2 bӝÿa hài này ÿѭӧc ÿѭa tӟi mӝt mҥch tәng hӧp, mҥch này có ÿӗng hӗÿӇÿo thӡi gian lӋch giӳa các xung, cǊng là góc di pha M cӫa 2 ÿiӋn áp. 107 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha -M̩ch vi phân phân b͙: + ÿҫu ra cӫa nó ÿѭa tӟi ÿҫu vào B͡ÿa hài ÿ͛ng b͡ I chӍ các xung nhӑn dѭѫng (hình c) tѭѫng ӭng vӟi sѭӡn trѭӟc cӫa xung vuông ÿѭӡng thӭ nhҩt và các xung nhӑn âm (hình d) tѭѫng ӭng vӟi sѭӡn sau cӫa xung vuông ÿѭӡng thӭ 2 + Ĉѭa tӟi B͡ÿa hài ÿ͛ng b͡ II chӍ các xung nhӑn dѭѫng (hình d) cӫa ÿѭӡng thӭ 2 và các xung nhӑn âm (hình c) ÿѭӡng thӭ nhҩt + xác ÿӏnh ÿӝ rӝng cӫa các xung ÿѭa ra (hình ÿ, e) 2'T 0 0 I0 I0 I m M 180 T Im Hình 5-16 108
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.5.2 Pha mét ch͑ th͓ s͙ a.Chͱc năng các kh͙i: -Mҥch vào: thӵc hiӋn tiӅn xӱ lý tín hiӋuvào, lӑc nhiӉu. -Tҥo dҥng xung: biӃn ÿәi tín hiӋu vào, tҥo ra các xung ÿo ÿѫn cӵc tính có chu kǤ T=chu kǤ tín hiӋu vào (Ux1, Ux2). -Trigger: tҥo ra xung vuông có ÿӝ rӝng 'T và chu kǤ T chính là nhӡ Ux1, Ux2(Ux1 ÿѭӧc ÿѭa vào ÿҫu thiӃt lұp S cӫa Trigger, Ux2 ÿѭӧc ÿѭa vào ÿҫu xoá R cӫa Trigger). -Tҥo xung ÿӃm chuҭn có chu kǤ Tch . -Tҥo xung ÿo: chia tҫn sӕ xung ÿӃm chuҭn tҥo ra xung ÿo có ÿӝ rӝng Tÿo. U (t) Mҥch Tҥo dҥng 1 U U vào 1 xung x1 U nx U T ÿ BӝÿӃm Trigger Khoá Khoá U (t) xung 2 Mҥch Tҥo dҥng 1 2 U U vào 2 xung x2 ch xung Nx xoá Uÿo Giҧi mã T o xung T o xung ҥ ҥ và chuҭn ÿo xung chӕt chӍ thӏ Hình 5-17: S˯ÿ͛ kh͙i cͯa Phamét s͙ 109 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha b/ Nguyên lý làm vi͏c: U U1 th U 2 t - Xung UT tӯ Trigger sӁÿiӅu khiӇn ÿóng Ux1 mӣ khoá 1. Mӛi khi có xung, xung ÿӃm Uch t tӯ bӝ tҥo xung ÿӃm chuҭn sӁÿѭӧc ÿѭa qua Ux2 khoá 1 và ÿҫu ra cӫa khoá 1 là xung Unx là t 1 chuӛi gӗm nhiӅu nhóm xung ÿӃm và UT 'T T ÿѭӧc ÿѭa vào khoá 2. t - Xung ÿo U ÿiӅu khiӇn ÿóng mӣ khoá 2 ÿo Uch trong thӡi gian có xung ÿo Tÿo . t -Giҧ sӱ có h nhóm xung ÿѭӧc ÿѭa qua Unx n xung khoá 2 vào kích thích cho bӝÿӃm xung, t T o tәng sӕ xung ÿӃm ÿѭӧc là Nx, sӕ xung Nx Uÿo ÿ này ÿѭӧc ÿѭa qua mҥch giҧi mã và chӍ thӏ t ÿӇ hiӇn thӏ kӃt quҧ là góc lӋch pha cҫn ÿo. Uÿ t - Ta có góc lӋch pha giӳa 2 tín hiӋu U1(t) và U2(t) là Nx xung Hình 5-18 Gi̫n ÿ͛ thͥi gian 110
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 'T 'M 3600 . , 'T nT T ch (n là sӕ xung cӫa 1 nhóm xung, Tch là chu kǤ xung ÿӃm chuҭn). N x Tÿo =h.T, n h Tch 'M 360 .N x Tdo c. Ĉánh giá sai s͙: -Do saisӕ cӫaT . ch 1 1 -Do sai sӕ lѭӧng tӱ : r , r n h ' ' -Sai sӕ do ÿӝ không ÿӗng nhҩtcӫa kênh 1, kênh 2 là 'M o 'Mdo 'M 'M -Khҳcphөc: + Ĉѭa tín hiӋuU1(t) hoһcU2(t) vào cҧ 2 kênh, giҧ sӱ Phamét chӍ thӏ giá trӏ là ' ' ' 'Mdo 'M , ta có: 'M 'Mdo 'Mdo + Quá trình hiӋuchӍnh này có thӇÿѭӧcthӵchiӋnnhӡ bӝÿӃm xung thuұn ngh ch. ӏ 111 Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha 5.5.3 Ĉo ÿ͡ di pha b̹ng ph˱˯ng pháp vͅ dao ÿ͡ng ÿ͛ U1 1. Ph˱˯ng pháp dùng quét tuy͇n tính: U2 u1 U m1 sin Zt M1 u U sin t 2 m2 Z M2 'T 'T 'MMM 3600 . 12 T T 2. Ph˱˯ng pháp Lixazu: Hình 5-19 Giҧ thiӃt ÿo ÿӝ di pha cӫa t/hiӋu qua 1 M4C. Phѭѫng pháp này có thӇ sӱ dөng Oxilo 1 kênh hoһc 2 kênh. Giҧ sӱ ta sӱ dөng ôxilô 2 kênh, sѫÿӗnhѭ hình 5-20. +ĈiӅuchӍnh ôxilô làm viӋc ӣ chӃÿӝquét Lixazu: U (t) CH CH2 U2(t) ChӑnchuyӇnmҥch X-Y 1 1 U Vert.Mode Æ CH2 = UCH2ÆKênh Y V Ur M4C Source Æ CH1 = UCH1ÆKênh X Hình 5-20 112
Chѭѫng 5. Ĉo tҫnsӕ, khoҧng thӡi gian và ÿo ÿӝ di pha +ĈiӅu chӍnh hӋ sӕ lӋch pha ÿӇ nhұn ÿѭӧc dao ÿӝng ÿӗ Lixazu nҵm chính giӳa và trong giӟi hҥn màn hình. Volts/div (CH1 và CH2) y POS-Y (CH1) x A POS-X YMAX Dao ÿӝng ÿӗ sӁ có dҥng ÿѭӡng thҷng hoһc ÿѭӡng Elip. B X +Xác ÿӏnh gӕc trung tâm cӫa dao ÿӝng ÿӗ: ÿѭa các MAX chuyӇn mҥch kӃt nӕi ÿҫu vào cӫa cҧ 2 kênh vӅ vӏ trí Hình 5-21 GND, trên màn hình sӁ là 1 ÿiӇm sáng, dӏch chuyӇn ÿiӇm sáng ÿó vӅ chính giӳa màn hình. +Ĉѭa các chuyӇn mҥch kӃt nӕi ÿҫu vào vӅ vӏ trí AC, khi ÿó sӁ nhұn ÿѭӧc dao ÿӝng ÿӗ có dҥng ÿѭӡng thҷng hoһc Elip. +Xác ÿӏnh góc lӋch pha: A B § A · § B · sin 'M 'M arcsin¨ ¸ arcsin¨ ¸ Ymax X max © Ymax ¹ © X max ¹ 113 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp 6.1 Ĉo dòng ÿiӋn 6.1.1 Ĉo dòng ÿi͏n 1 chi͉u b̹ng Ampe mét tͳÿi͏n -Dөng cөÿo: Ampe mét tӯÿiӋn, ÿѭӧc mҳc nӕi tiӃp vӟi mҥch có dòng ÿiӋn cҫn ÿo sao cho tҥi cӵc dѭѫng dòng ÿi vào và tҥi cӵc âm dòng ÿi ra khӓi ampe mét. -Yêu cҫu: nӝi trӣ RA nhӓÿӇÿҧm bҧo ampe mét ҧnh hѭӣng rҩt ít ÿӃn ÿӃn trӏ sӕ dòng ÿiӋn cҫn ÿo -Ampe mét tӯÿiӋn: ÿӝ lӋch cӫa kim tӍ lӋ thuұn vӟi dòng ÿiӋn chҥy qua cuӝn dây. -ĈӇ ÿo I lӟn Æ mҳc ÿiӋn trӣ sѫn vào mҥch ÿo: Iÿo max = IA max + IS max Ta có: IS max.RS = IA max.RA I R I I R R S max A S max Amax A S I Amax RS I Amax RS Hình 6-1 I R I domax 1 A ; n do max :h͏ s͙ mͧ r͡ng thang ÿo I Amax RS I Amax 114
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp R R A S n 1 Thay ÿәi RS bҵng các giá trӏ khác nhau Æ các thang ÿo khác nhau Ví dө •Ampe mét nhi͉u thang ÿo -Thay ÿәi vӏ trí CM ( B, C, D) Æ ÿo ÿѭӧc các dòng có trӏ sӕ khác nhau Chú ý: s͵ dͭng công t̷c ÿóng r͛i c̷t ÿ͋ dͭng cͭ không b͓ m̭t s˯nÆ tránh ÿ͋ dòng qua quá lͣn gây h͗ng Hình 6-2 115 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp -Sѫn Ayrton: bҧo vӋ cuӝn dây cӫa khӓi bӏ dòng quá lӟn khi CM giӳa các sѫn -Phân tích: CM ӣ B: RA // (R1 nt R2 nt R3) CM ӣ C: (RA nt R3) // (R1 nt R2) CM ӣ D: (RA nt R2 nt R3) // R1 Hình 6-3 116
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp Sai s͙ do nhi͏t ÿ͡: -Cuӝn dây trong dөng cөÿo TĈNCVC ÿѭӧc quҩn bҵng dây ÿӗng mҧnh, và ÿiӋn trӣ cӫa nó có thӇ thay ÿәi ÿáng kӇ theo nhiӋt ÿӝ -I chҥy qua cuӝn dâyÆnung nóng nóÆRcuӝn dây thay ÿәi Æ sai sӕ phép ÿo dòng -Khҳc phөc: mҳc Rbù bҵng Mangan hoһc Constantan vӟi cuӝn dây (Mangan hoһc Constantan có hӋ sӕÿiӋn trӣ phө thuӝc t0 bҵng 0) Hình 6-4 nӃu Rbù = 9 Rcuӝn dây Æ RA = Rbù + Rcuӝn dây = 10Rcuӝn dây thì khi Rcuӝn dây thay ÿәi 1% sӁ khiӃn cho RA thay ÿәi 0,1% RS cǊng ÿѭӧc làm bҵng Mangan hoһc Constantan ÿӇ tránh sӵ thay ÿәi ÿiӋn trӣ theo t0 117 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp 6.1.2 Ĉo dòng ÿi͏n xoay chi͉u hình sin Cѫ cҩu ÿo ÿiӋn tӯÿѭӧc dùng phә biӃn ĈӇ mӣ rӝng giӟi hҥn ÿo Æ dùng biӃn áp dòng ÿiӋn (bӝ biӃn dòng) Bӝ biӃn dòng biӃn ÿәi I cҫn ÿo có trӏ sӕ lӟn sang dòng ÿiӋn có trӏ sӕ nhӓ mà cѫ cҩu ÿo ÿiӋn tӯ có thӇ làm viӋc ÿѭӧc. Cuӝn dây W1 mҳc nt vӟi mҥch có dòng ÿiӋn cҫn ÿo Cuӝn dây W2 mҳc vӟi ampe mét ÿiӋn tӯ Sӕ vòng W2 > sӕ vòng W1 I W domax 2 n I Amax W1 W vͣi n 2 là h͏ s͙ bi͇n dòng W1 Hình 6-5 Iÿo = n.IA 118
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp Chú ý: dòng qua c˯ c̭u ÿo không ÿ˱ͫc v˱ͫt quá IA max -ĈӇ có các thang ÿo khác nhau Æ cҩu tҥo bӝ biӃn dòng vӟi cuӝn thӭ cҩp có nhiӅu ÿҫu ra. Hình 6-6 119 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp 6.2 Ĉo ÿiӋn áp 6.2.1 Ĉ̿c ÿi͋m & yêu c̯u -Phép ÿo dӉ tiӃn hành, thӵc hiӋn nhanh chóng, ÿӝ chính xác cao. -Khoҧng giá trӏÿiӋn áp cҫn ÿo rӝng (vài PV-vài trăm KV), trong dҧi tҫn sӕ rӝng (vài % Hz – hàng nghìn MHz), và dѭӟi nhiӅu dҥng tín hiӋu ÿiӋn áp khác nhau -ThiӃt bӏÿo ÿiӋn áp phҧi có Zvào lӟn * Các tr͓ s͙ÿi͏n áp c̯n ÿo -trӏ sӕÿӍnh (Um), trӏ sӕ hiӋu dөng(Uhd, U),, trӏ sӕ trung bình(Utb, U0) T 1 Uutdt 2 T ³ 0 ĈiӋn áp có chu kì dҥng không sin: n 2 222 2 UUUU 01 2 ¦ Uk k 0 120
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp 1 T Uutdt0 T ³0 Quan hӋ giӳa Um, U, U0 : Um U kb kd U U0 kb : h͏ s͙ biên ÿ͡ cͯa tín hi͏u ÿi͏náp; kd : h͏ s͙ d̩ng cͯatínhi͏u ÿi͏náp VD: h(6-7a) là ÿiӋn áp hình sin: UUm 2. ; UU0 0,9 kb 1, 41; kd 1,11 Hình 6-7a 121 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp h(6-7b) là ÿiӋn áp xung răng cѭa: T UUU1 2 ut mmm t U tdt2 TT³ T 2 3 0 U U m 0 2 kb 1,73; kd 1,15 Hình 6-7b 122
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp h(6-7c) là ÿiӋn áp xung vuông góc: T Ut:0dd ° m 2 ut ® ° T ddUtTm : ¯° 2 U = Um và U0 = Um kb = kd = 1 Hình 6-7c 123 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp 6.2.2 Ĉo ÿi͏n áp 1 chi͉u (a) Dùng vôn mét tͳÿi͏n: -Dөng cөÿo: Vôn mét tӯÿiӋn, ÿѭӧc mҳc // vӟi mҥch có ÿiӋn áp cҫn ÿo sao cho cӵc dѭѫng cӫa Vôn mét nӕi vӟi ÿiӇm có ÿiӋn thӃ cao và cӵc âm cӫa Vôn mét nӕi vӟi ÿiӇm có ÿiӋn thӃ thҩp hѫn. -Yêu cҫu: ÿiӋn trӣ vào cӫa vôn mét RV lӟn ÿӇ ÿҧm bҧo vôn mét ҧnh hѭӣng rҩt ít ÿӃn ÿӃn trӏ sӕÿiӋn áp cҫn ÿo - ĈӇ ÿo ÿiӋn áp lӟn Æ mҳc ÿiӋn trӣ phө vào mҥch ÿo: Uÿo max = IV(Rp + RV) U R R domax P V UV max RV Hình 6-8 U R domax 1 P n ; n : h͏ s͙ mͧ r͡ng thang ÿo UV max RV 124
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp RP n 1 RV VD * Vôn mét nhi͉u thang ÿo - Ĉѭӧc cҩu tҥo tӯ mӝt dөng cөÿo ÿӝ lӋch, mӝt sӕÿiӋn trӣ phө và mӝt công tҳc xoay -2 mҥch vôn kӃ nhiӅu khoҧng ÿo thѭӡng dùng: (H6-9a) ӣ 1 thӡi ÿiӇm chӍ có 1 trong 3 ÿiӋn trӣ phөÿѭӧc mҳc nӕi tiӃp vӟi máy ÿo. Khoҧng ÿo cӫa vôn kӃ: Uÿo = IV (RV + RP) RP có thӇ là RP1, RP2, RP3 Hình 6-9a 125 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp C D Hình 6-9b B A (H6-9b) các ÿiӋn trӣ phөÿѭӧc mҳc nӕi tiӃp và mӛi chӛ nӕi ÿѭӧc nӕi vӟi mӝt trong các ÿҫu ra cӫa công tҳc Khoҧng ÿo cӫa vôn kӃ: Uÿo = IV (RV + RP) RP có thӇ là RP1, RP1+RP2, RP1+RP2+RP3 VD * Ĉ͡ nh̩y cͯa vôn mét -là tӍ sӕ giӳa ÿiӋn trӣ toàn phҫn và chӍ sӕÿiӋn áp toàn thang cӫa vôn mét Æ ÿѫn vӏ: :/V, ÿӝ nhҥy càng lӟn thì vôn mét càng chính xác VD: mӝt vôn mét có: Rtp = RV + RP= 1M:, dөng cөÿo 100V trên toàn thang Æ ÿӝ nhҥy cӫa vôn mét: ?1M:/100V = 10k:/V 126
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp (b) Dùng vôn mét s͙ - S˯ÿ͛kh͙i ÿ˯n gi̫n: Hình 6-10 + T.B.V gӗm: * bӝ lӑc tҫn thҩp ÿӇ cho Uÿo không còn thành phҫn sóng hài * bӝ phân áp: thay ÿәi thang ÿo * bӝ chuyӇn ÿәi phân cӵc ÿiӋn áp: thay ÿәi cӵc tính cӫa Uÿo + Bӝ biӃn ÿәi ÿiӋn áp - khoҧng thӡi gian: biӃn ÿәi trӏ sӕ Uÿo ra khoҧng thӡi gian 't ÿӇ ÿiӅu khiӇn cәng ÿóng mӣ + Cәng: biӃn ÿәi khoҧng thӡi gian 't thành cәng 127 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp + Bӝ tҥo xung ÿӃm: tҥo ra các xung ÿӃm có tҫn sӕ nhҩt ÿӏnh ÿѭa tӟi Cәng. ChӍ các xung ÿӃm xuҩt hiӋn trong khoҧng thӡi gian 't ӭng vӟi cәng mӣ mӟi thông qua ÿѭӧc cәng tӟi bӝÿӃm xung + BӝÿӃm xung: ÿӃm các xung trong khoҧng thӡi gian 't + ThiӃt bӏ hiӇn thӏ sӕ: chuyӇn ÿәi tӯ sӕ xung ÿӃm ÿѭӧc thành chӳ sӕ hiӇn thӏ -S˯ÿ͛ kh͙i chi ti͇t: CM C Tҥo xung ÿiӋn tӱ + - ÿӃm chuҭn U U Ux Mҥch n s R ss UT ch + vào So Trigger Khoá - B m p sánh ӝÿӃ R xung S U0 Nx E0 xung Ngu n ĈK2 ӗ ĈK1 xoá ÿiӋn áp Giҧi mã và chӍ thӏ mүu BӝÿiӅu khiӇn xung chӕt ĈK2 Hình 6-11 S˯ÿ͛kh͙i Vônmét s͙ thͥi gian xung 128
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp b/ Nguyên lý làm vi͏c: -Khichѭa ÿo, khoá S hӣ (không ӣ vӏ trí nҥphoһc phóng). -QuátrìnhbiӃn ÿәi ÿѭӧcthӵchiӋntheo2 bѭӟctíchphânsau: + Bѭӟc1: Tҥit1, bӝÿiӅu khiӇn ÿѭaraxungÿiӅu khiӇn ĈK1 ÿѭakhoáS vӅ vӏ trí n, ÿiӋnápUx qua mҥch vào Æ qua R nҥpchoC Æ UC tăng. + Bѭӟc2: ÿӃnthӡi ÿiӇmt2, bӝÿiӅu khiӇn ÿѭa ra xung ÿiӅukhiӇn ĈK2 ÿѭaS vӅ vӏ trí p và kӃt thúc quá trình nҥp, C sӁ phóng ÿiӋnqua nguӗn ÿiӋnápmүu(nguӗn ÿiӋn áp không ÿәi, 1 chiӅuE0), UC giҧm ÿӃnthӡi ÿiӇmt3 Æ UC= 0, bӝ so sánh ÿѭaraxungso sánhUSS. Xung ĈK2 và xung USS sӁÿѭӧc ÿѭavàoÿҫuvàothiӃtlұp (S) và xoá (R) cӫa Trigger Æ ÿҫuracӫa Trigger là xung vuông có ÿӝ rông Tx, xung này sӁÿiӅu khiӇn ÿóng mӣ khoá ÿӇ chophépxungÿӃmchuҭn qua khoá Æ kích thích cho bӝ ÿӃm xung. Giҧ sӱ trong thӡigianTx có Nx xung qua khoá, sӕ xung Nx ÿѭӧc ÿѭaqua mҥch giҧimãvàchӍ thӏÿӇbiӇuthӏ kӃtquҧ UDC cҫn ÿo. 129 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp * Xác ÿӏnh Ux=f(Nx): -Quá trình C nҥp: 1 t2 U U (t ) K .U .dt n c 1 RC ³ v x t1 Kv: hӋ sӕ truyӅn ÿҥtcӫamҥch vào. Giҧ sӱ trong thӡigianbiӃn ÿәi, Ux=const: 1 K .U .T U 0 .K .U (t t ) v x 1 n RC v x 2 1 RC vӟiT1 = t2-t1 t - Quá trình C phóng: 1 3 U (t ) U (t ) E .dt c 3 c 2 RC ³ 0 t2 1 U .E (t t ) n RC 0 3 2 K .U .T 1 U (t ) v x 1 .E .T c 3 RC RC 0 x vӟiTx=t3-t2 130
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp K v .U x .T1 U c (t3 ) 0 o Tx N x .Tch E0 T : chu kǤ cӫa xung ÿӃmchuҭn. ch Uÿk ĈK1 ĈK2 T .E t o U ch 0 .N S .N x x 0 x t1 t2 K .T Uc v 1 C nҥp C phóng Un T1 t Tch .E0 o S const U t1 t2 t3 0 K .T ss v 1 t (th ng ch nS=10k v i k=0, ±1, ) ѭӡ ӑ 0 ӟ UT Tx k t o U x 10 .N x Uch c/ Gi̫n ÿ͛ thͥi gian: hình 6-12 t Uÿ t Nx xung Hình 6-12 131 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp d/ Ĉánh giá sai s͙: -Saisӕ Tch, Kv, E0, T1. -Saisӕ lѭӧng tӱ (do xҩpxӍ Tx vӟiNx). -Saisӕ do ÿӝ trӉ cӫa các Trigger. -Saisӕ do nhiӉutácÿӝng tӯÿҫu vào. Tuy nhiên, vӟiphѭѫng pháp tích phân 2 lҫn, có thӇ loҥitrӯ hoàn toàn nhiӉuchukǤ nӃuchӑnT1= n.Tnh vӟiTnh là chu kǤ ÿӝ nhiӉu. 132
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp 6.2.3 Ĉo ÿi͏n áp xoay chi͉u Sѫÿӗkhӕi cӫa vôn mét ÿo ÿiӋn áp xoay chiӅu có trӏ sӕ lӟn Thi͇tb͓ Tách KĈ dòng Thi͇tb͓ ch͑ vào sóng 1 chi͉u th͓ kim Sѫÿӗkhӕi cӫa vôn mét ÿo ÿiӋn áp xoay chiӅu có trӏ sӕ nhӓ Thi͇tb͓ KĈÿi͏náp Tách Thi͇tb͓ ch͑ vào xoay chi͉u sóng th͓ kim Thi͇t b͓ vào: gӗm các phҫn tӱÿӇbiӃn ÿәi ÿiӋn áp ÿo ӣÿҫu vào nhѭ bӝ phân áp, mҥch tăng trӣ kháng vào vӟi mөc ÿích là ghép Uÿo mӝt cách thích hӧp vӟi mҥch ÿo là vôn mét. B͡ tách sóng: biӃn ÿәi ÿiӋn áp xoay chiӅu thành dòng ÿiӋn hay ÿiӋn áp 1 chiӅu. 133 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp Các loҥi mҥch tách sóng: a) Tách sóng ÿӍnh (biên ÿӝ) - Là tách sóng mà Ura trӵc tiӃp tѭѫng ӭng vӟi trӏ sӕ biên ÿӝ cӫa Uvào. Phҫn tӱÿӇ gim giӳ lҥi trӏ sӕ biên ÿӝ cӫa Uÿo là tөÿiӋn. TөÿiӋn ÿѭӧc nҥp tӟi giá trӏÿӍnh cӫa Uÿo thông qua phҫn tӱ tách sóng. - Mҥch có thӇ dùng diode hoһcTransistor. Ӣÿây ta dùng mҥch tách sóng ÿӍnh dùng diode. +mҥch tách sóng ÿӍnh có ÿҫuvàomӣ: Utxm UsinZ t D UX(t) Cnҥp C C Um phóng UX R In t UC=Um Ip t -Um Hình 6-13 134
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp Nguyên lý làm viӋc: -TrongnӱachukǤ (+) ÿҫu tiên, D thông, C ÿѭӧcnҥp ÿiӋn nhanh qua trӣ RĈ thông vӟihҵng sӕ nҥp Wn=RĈ thông.C và UC tăng ÿӃn khi UC Ux(t). Lúc này D tҳtvàtө C sӁ phóng ÿiӋnqua Rt vӟihҵng sӕ phóng Wp=Rt.C -Khi UC giҧm ÿӃnkhiUC UX(t). Lúc này D tҳtvàtө C sӁ phóng ÿiӋn qua UX(t) Rt vӟihҵng sӕ phóng Wp=Rt.C ; và UC giҧm ÿӃn khi UC < UX(t) tө lҥi ÿѭӧcnҥp. U0 NӃuchӑn Wn<< Wp :C.RDth<<RtC t 0 RD th<< Rt Thì sau 1 sӕ chu kǤ t/hiӋutө C sӁÿѭӧcnҥp -Um UC# U0+Um. -Um UUUUURt x| C 00 msinZZ tUUU m m sin t 1 -2Um t 3S ZStkkUU 2 , 1,2, 2 Hình 6-14 2 Rt m S ZStkkU 2 , 1,2, 0 136 2 Rt
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp b) Mҥch tách sóng trung bình: Có nhiӋmvө biӃn ÿәi ÿiӋn áp xoay chiӅu thành ÿiӋnáp1 chiӅucógiátrӏ trung bình tӹ lӋ vӟitrӏ sӕÿiӋn áp trung bình cӫa ÿiӋnápvào. Thѭӡng dùng các mҥch chӍnh lѭucҧ chu kǤ hoһcnӱachukǤ. + Mҥch chӍnh lѭunӱachukǤ: D1 là chӍnh lѭunӱachukǤ. D2 là ngăn không ÿӇ ÿiӋn D Rt áp ngѭӧc quá lӟn ÿánh thӫng D1 ÿһtlênVônkӃ và làm cho ÿiӋntrӣ trong mҥch tách sóng ÿӗng ÿӅutrong cҧ chu kǤ. Ki͋um̷c 1 diode ChӑnRt>> RD1thuұn Rt+RD1th=R2+RD2th R D1 t URt Um D2 Utb=Um/S 0 R2 Ki͋um̷c 2 diode // Hình 6-15 137 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp +ChӍnh lѭucҧ chu kǤ: Ux AC URV D1 D2 Um Utb=2Um/S V D 4 D3 0 t Hình 6-16 c) Mҥch tách sóng hiӋudөng NhiӋmvө: BiӃn ÿәi ÿiӋnápxoaychiӅu thành 1 chiӅucógiátrӏ tӹ lӋ vӟigiátrӏ hiӋudөng cӫa ÿiӋnápxoaychiӅu. UXAC URDC=k.UXhd Tách sóng hiӋu dөng 138
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp ĈӇ tách sóng hiӋudөng cҫnphҧinhӳng bѭӟcsau: +Bình phѭѫng ÿiӋn áp: dùng mҥch bình phѭѫng ÿiӋnáphoһcdùngmҥch có ÿһc 2 tuyӃn Vôn-Ampe bұc2 (i=S0UX ) +Lҩy tích phân, và dùng các mҥch khai cănhoһc dùng phѭѫng pháp khҳc ÿӝ thang ÿo. t0 T 1 2 Uhd U x t dt T ³ t0 Ta xét mҥch tách sóng hiӋudөng dùng các mҥch có ÿһctuyӃnVôn-Ampebұc2: ĈӇ tăng khҧ năng ÿo ÿiӋnáphiӋudөng Æxây dӵng các mҥch có ÿһctuyӃnVôn- Ampe bұc2 bҵng cách xҩpxӍÿһctuyӃn thành nhӳng ÿoҥntuyӃn tính liên tiӃp nhau. Giҧ sӱ xây dӵng mҥch có ÿһctuyӃnxҩpxӍ thành 4 ÿoҥnnhѭ hình vӁ (0yU1), (U1yU2), (U2yU3), (U3yf). 139 Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp 4 ÿoҥntѭѫng ӭng vӟi các khâu diode mҳc liên tiӃpvӟinhaunhѭ sѫÿӗ: En R1’ R2’ D1 R ’ D2 D3 3 U3 R2 R R1 UX 0 i R3 D0 U U1 i 2 i iD1 D2 D3 mA 0 iA Hình 6-17 -Diode Di ÿѭӧcphâncӵcbӣicһp ÿiӋntrӣ Ri và Ri’ ÿӇ ÿiӇmlàmviӋccӫa chúng là Ui (i=1, 2, 3) -Tính toán mҥch nhѭ sau: 2 Giҧ sӱ cҫnxҩpxӍÿһctuyӃn: i=S0U 140
Chѭѫng 6. Ĉo dòng ÿiӋnvàÿiӋnáp dVoi 0 Ux1123 U : D ,D ,D tat iD0+ i + U ½ i + D1 ii x D0 AD0 ° i + iD2+ R 0 ° D1 iA i ¾ oR?0 i D3 U D2 2 x ° UUx1A101 o iiSU iD0+ R 0 ¿° 2 S0U3 iD1 dVoi U U U : D thong,D , D tat 1x21 23 2 S0U2 §·11½ i UX iiAD0D1x i U 2 D0 ¨¸° S0U1 ©¹RR01¾ oR?1 2 ° UUx2A202 o iiSU ¿ 'iA dTuong tu voi U2x312 U U : D , D thong,D 3 tat UX iA iiiD0 D1 D2` o R? 2 voi U3x123 U : D ,D ,D thong iiA D0D1D2D3 ii i Hình 6-18 §·1111 UR?x3¨¸o ©¹RRRR0123 ERn. i Ui RR'ii Biet Riio Tinh duoc R ' 141 Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt 7.1 Khái niӋm Công sṷt: năng lѭӧng ÿiӋn tӯ trѭӡng tiêu thө trên tҧi trong mӝt ÿѫn vӏ thӡi gian. Mҥch ÿiӋn mӝt chiӅu: P = U.I Mҥch ÿiӋn xoay chiӅu: p = u.i Mҥch ÿiӋn có dҥng ÿiӅu hoà: 1 T P ³ pdt U.I.cosM : CS thӵc hiӋn T 0 CS phҧn kháng: Q = U.I sinM R cosM ; Z R2 X 2 Z Mҥch ÿiӋn hoҥt ÿӝng ӣ chӃÿӝxung ÆCS xung (Pxung): là trӏ sӕ CS trung bình trong khoҧng t/g có xung (W) 1 T 1 T W P uidt ; P uidt P P xung ³ tb ³ tb xung W 0 T 0 T 142
Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt -Lѭӧng trình ÿo CS: 10-6 W y 107 W - Ĉѫn vӏÿo CS: oát (W) - Ĉѫn vӏÿo CS tѭѫng ÿӕi: dBW, dBmW: dùng ÿӇ so sánh các mӭc CS ӣ các vӏ trí khác nhau. P : CS t ng i; P: tr s CS W(mW) t i m tv trí nào ó; D 10 lg D ѭѫ ÿӕ ӏ ӕ ҥ ӝ ӏ ÿ P1 P1: trӏ sӕ CS ban ÿҫu (1W hoһc1mW) 7.2 Các phѭѫng pháp ÿo công suҩt Ĉ̿c ÿi͋m ÿo CS ͧ t̯n s͙ cao: -BiӃn ÿәi CS vӅÿҥi lѭӧng trung gian rӗi ÿo ÿҥi lѭӧng ÿó -Sai sӕ cӫa phép ÿo phө thuӝc vào sӵ phӕi hӧp trӣ kháng giӳa nguӗn phát và phө tҧi, phө thuӝc vào tҫn sӕ và các tác ÿӝng cӫa môi trѭӡng. Các ph˱˯ng pháp ÿo CS ͧ t̯n s͙ cao: -Ĉo CS dùng chuyӇn ÿәi Hall (dùng cho cҧ t/sӕ thҩp và t/sӕ cao) -Ĉo CS bҵng cách ÿo ÿiӋn áp trên tҧi thuҫn trӣ -Ĉo CS bҵng ÿiӋn trӣ nhiӋt 143 Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt Ĉo CS ͧ t̯n s͙ th̭p: dùng phѭѫng pháp nhân Ph˱˯ng ti͏n ÿo công sṷt: oát mét, gӗm oát mét ÿo CS hҩp thө và oát mét ÿo CS truyӅn thông. -Oát mét ÿo CS hҩp thө: là phѭѫng tiӋn ÿo CS tiêu tán trên tҧi phӕi hӧp cӫa chính phѭѫng tiӋn ÿo ÿó(hình 7-1). Nó hҩp thө toàn bӝ CS cӫa nguӗn phát khi nguӗn phát ÿó không mҳc tҧi ngoài -Oát mét ÿo CS truyӅn thông: là phѭѫng tiӋn ÿo CS truyӅn theo ÿѭӡng truyӅn tӟi tҧi (hình 7-2). Nó chӍ hҩp thө mӝt phҫn năng lѭӧng cӫa nguӗn phát còn phҫn lӟn năng lѭӧng truyӅn tӟi tҧi riêng cӫa nó. T̫i T̫i h̭p Oát mét P th͹c P thͭ Oát mét Bi͇n ÿ͝i Thi͇t b͓ Bi͇n ÿ͝i Thi͇t b͓ năng l˱ͫng ch͑ th͓ năng l˱ͫng ch͑ th͓ Hình 7-1 Hình 7-2 144
Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt 7.2.1. Ph˱˯ng pháp nhân: - Khi dòng ÿiӋn là ÿiӅu hoà thì CS tác dөng cҫn ÿo trên tҧi: P UI cosM -Ĉo CS trên tҧi có thӇ thӵc hiӋn trӵc tiӃp bҵng cách dùng 1 thiӃt bӏ nhân ÿӇ nhân ÿiӋn áp và dòng ÿiӋn trên tҧi. -Sѫÿӗkhӕi: (x +x )2 x x 1 2 4x x x1 B͡ 1+ 2 B͡ bình B͡ 1 2 Ĉ͛ng h͛ t͝ng ph˱˯ng t͝ng tͳÿi͏n x2 2 -(x1-x2) x 1 2 B͡ÿ̫o B͡ x1-x2 B͡ bình (x1-x2) B͡ÿ̫o c c t ng ph ng c c x2 ͹ ͝ ˱˯ ͹ -x2 Hình 7-3 1 2 2 x1x2 >@ x1 x2 x1 x2 4 x1 U sin Zt, x2 I sin Zt M 145 Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt 4x1x2 4UI sin Zt sin Zt M 2UI cosM 2UI cos 2Zt M - ĈiӋn áp ÿѭӧc ÿo bҵng mӝt ÿӗng hӗ tӯÿiӋn mҳc song song vӟi 1 tөÿiӋn. ChӍ sӕ cӫa ÿӗng hӗ là thành phҫn 1 chiӅu: 2UIcosM, là CS cҫn ÿo trên tҧi. -Phҫn tӱ có ÿһc tuyӃn bұc 2: lҩy phҫn ÿҫu cӫa ÿһc tuyӃn V-A cӫa ÿiӕt hoһc transistor. (yêu cҫu ÿèn phҧi có ÿһc tuyӃn ÿӗng nhҩt). -Sai sӕ: r (5-10)% 7.2.2. Ĉo CS dùng chuy͋n ÿ͝i Hall: -ChuyӇn ÿәi Hall ÿѭӧc cҩu tҥo bҵng bҧn mӓng chҩt bán dүn ÿѫn tinh thӇ (Si hoһc Ge) vӟi 2 cһp cӵc ÿһt vuông góc vӟi nhau và nҵm trên các thành hҽp cӫa bҧn tinh thӇ (Hình 7-4). Hình 7-4 146
Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt -cһp cӵc dòng D ÿѭӧc cҩp I mӝt chiӅu hoһc xoay chiӅu, cһp cӵc áp A cho ra ÿiӋn áp tӍ lӋ vӟi tích cӫa I và tӯ cҧm tác ÿӝng vuông góc lên bӅ mһt cӫa tinh thӇ. -Sӭc ÿiӋn ÿӝng Hall: eH = KH.B.i (*) KH: hӋ sӕ chuyӇn ÿәi, phө thuӝc vào vұt liӋu, kích thѭӟc, hình dҥng cӫa tҩm bán dүn và nhiӋt ÿӝ môi trѭӡng. -NӃu B ~ Ut; i ~ It eH = KH.KI.Ut.It KI : hӋ sӕ tӍ lӋ Ӣ mҥch ÿiӋn 1 chiӅu, sӭc ÿiӋn ÿӝng Hall : eH = KH.KI.Pt Ӣ mҥch ÿiӋn xoay chiӅu hình sin, sӭc ÿiӋn ÿӝng Hall: eH = KH.KI.Um.Im.sin(Zt).sin(Zt-M) = KH.KI.U.I.cos M -KH.KI.U.I.cos(2Zt-M) NӃu mҳc vào 2 cӵc áp 1 dөng cө tӯÿiӋn thì chӍ sӕ cӫa dөng cөÿótӍ lӋ vӟi Ptb trong mҥch dòng xoay chiӅu Æ thang ÿo cӫadөng cө có thӇÿѭӧc khҳc ÿӝ trӵc tiӃp theo ÿѫn vӏ CS. 147 Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt Tӯ (*) muӕn eH tăng thì hoһc i tăng, hoһc B tăng; thѭӡng tăng B vì i tăng Æ tăng nhiӋt ÿӝ cӫa bán dүn (ít dùng) ĈӇ tăng B cҫn ÿӏnh hѭӟng và gҳn chuyӇn ÿәi Hall ӣ vӏ trí thích hӧp trong ӕng sóng và cáp ÿӗng trөc, hoһc sӱ dөng môi trѭӡng có ÿӝ tӯ thҭm cao. ˰u ÿi͋m: - Không có sai sӕ do mҩt phӕi hӧp trӣ kháng. - Quán tính nhӓ -Dҧi tҫn rӝng -Cҩu trúc ÿѫn giҧn Nh˱ͫc ÿi͋m: -eH phө thuӝc mҥnh vào nhiӋt ÿӝ 148
Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt 7.2.3 Ĉo CS b̹ng pp ÿo ÿi͏n áp trên t̫i thu̯n trͧ: - Phѭѫng pháp ÿo công suҩt bҵng cách ÿo ÿiӋn áp trên tҧi thuҫn trӣ là cѫ sӣÿӇ chӃ tҥo oát-mét ÿo công suҩt hҩp thө cӫa nguӗn phát vӟi 1 tҧi mүu thuҫn trӣ. Tҧi mүu là 1 ÿiӋn trӣ bӅ mһt hoһc dҥng khӕi có cҩu trúc ÿһc biӋt. C̭u t̩o: phҫn ÿiӋn trӣ có dҥng hình trө lõi bҵng gӕm, trên phӫ lӟp than chì ÿһc biӋt; màn màn chҳnphӕi hӧp ch n ph i h p n m d c theo theo chi u dài c a Tӟi ҳ ӕ ӧ ҵ ӑ Ӆ ӫ U=Rt R phҫn ÿiӋn trӣ, có ÿѭӡng kính biӃn thiên theo cáp t ÿӗng hàm mǊ. trөc vӟi trӣ R ’ Vӟi kӃt cҩu nhѭ vұy sóng ÿiӋn tӯ lan truyӅn tӯ t kháng nguӗnphát tӟi không bӏ méo, tҧi là thuҫn trӣ sóng U Oát mét Vôn mét phӕi hӧp trӣ kháng tӕt vӟi nguӗn phát. Ĉtӱ ĈӇ phӕi hӧp trӣ kháng, ÿiӋn trӣ bӅ mһt toàn phҫn Rt theo dòng 1 chiӅu phҧi bҵng trӣ kháng Hình 7-5 sóng U cӫa cáp ÿӗng trөc vӟi mөc ÿích 149 Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt ÿӇ giҧm viӋc mҩt phӕi hӧp trӣ kháng khi mҥch vào cӫa Vôn mét mҳc song song vӟi tҧi. ĈӇ mӣ rӝng phҥm vi ÿo công suҩt, Vôn –mét chӍÿo mӝt phҫn ÿiӋn áp trên tҧi. ĈӇ mӣ rӝng dҧi tҫn ta thѭӡng dùng Vôn-mét ÿiӋn tӱ loҥi tách sóng biên ÿӝ có ÿҫu vào mӣ. Khi có phӕi hӧp trӣ kháng công suҩt tiêu thө trên tҧi ÿѭӧc xác ÿӏnh thông qua giá trӏ biên ÿӝ Um và giá trӏ hiӋu dөng U cӫa ÿiӋn áp rѫi trên tҧi Rt U 2 U 2 P m Rt 2Rt Công suҩt trên tҧi Rt thông qua giá trӏÿiӋn áp Um’ mà vôn mét ÿo ÿѭӧc bҵng: Rt '2 P '2 U m 2Rt -Vôn mét ÿѭӧckhҳc ÿӝ thang ÿo theo ÿѫn vӏ công suҩt. Sai s͙: sai sӕ do lӋch phӕi hӧptrӣ kháng; sai sӕ cӫaRt ; sai sӕ cӫa Vôn mét. Sai sӕ tәng d 20% công suҩt ÿo. Oát mét loҥi này ÿo ÿѭӧcCS ÿӃnhàngchөc nghìn W ӣ dҧi tҫn ÿӃn vài GHz 150
Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt 7.2.4 Ĉo công sṷt dùng ÿi͏n trͧ nhi͏t Oát mét dùng ÿiӋn trӣ nhiӋt ÿѭӧc xây dӵng trên cѫ sӣ mҥch cҫu ÿiӋn trӣ, ӣ 1 trong nhӳng nhánh cӫa chúng mҳc ÿiӋn trӣ nhiӋt. Thѭӡng dùng ÿӇ ÿo CS nhӓ tӯ hàng chөc mW (t/sӕ hàng chөc GHz). a/ C̭u t̩o cͯa ÿi͏n trͧ nhi͏t: *Cҩu tҥo cӫa Bôlômét:là 1 sӧi dây ÿiӋn trӣ rҩt mҧnh làm bҵng bҥch kim hay vônfram, ÿѭӧc ÿһt trong bình thuӹ tinh (hình 7-6). + Trong bình có chӭa khí trѫ hay có ÿӝ chân không cao ÿӇ giҧm sӵ truyӅn nhiӋt ra môi trѭӡng và tăng tӕc ÿӝ ÿӕt nóng dây ÿiӋn trӣ. +ChiӅu dài cӫa sӧi dây ÿiӋn trӣ phҧi thoҧ mãn ÿk: O l min , ÿӇ sӵ phân bӕ dүn ÿiӋn trên sӧi dây 8 Hình 7-6 ÿѭӧc ÿӗng ÿӅu; Omin : ÿӝ dài cӵc tiӇu cӫa bѭӟc sóng ÿiӋn tӯ cӫa nguӗn công suҩt cҫn ÿo. 151 Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt + Quan hӋ giӳa ÿiӋn trӣ cӫa Bôlômét và công suҩt cҫn ÿo (hình 7-7): b Rb = R0 + aP R0 :ÿiӋn trӣ cӫa Bôlômét khi P = 0; a,b : hӋ sӕ tӍ lӋ, phө thuӝc kích thѭӟc, vұt liӋu cӫa bôlômét + Dҧi ÿiӋn trӣ cӫa bôlômét: hàng chөc ÿӃn vài trăm ôm vӟi ÿӝ nhҥy (3y12):/mW Hình 7-7 152
Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt * Cҩu tҥo cӫa Tesmitor: là ÿiӋn trӣ cân bҵng bán dүn có hӋ sӕ nhiӋt âm . + Hai dây bҥch kim hoһc iridian có ÿѭӡng kính (20 y 30) Pm nӕi vӟi nhau tҥi hҥt cҫu làm bҵng bán dүn, tҩt cҧÿѭӧc ÿһt trong bình thuӹ tinh. + ĈiӋn trӣ cӫa Tesmitor khoҧng (100 y 3000) : . + Quan hӋ giӳa ÿiӋn trӣ cӫa Tesmitor và công suҩt cҫn ÿo (hình 7-9) Hình 7-8 * So sánh giӳa bôlômét và tesmitor: + Bôlômét có ѭu ÿiӇmlàdӉ chӃ tҥo, ÿһctínhítphө thuӝcnhiӋt ÿӝ môi trѭӡng; nhѭӧc ÿiӇm: dӉ bӏ quá tҧi, kích thѭӟclӟnnên hҥnchӃ sӱ dөng ӣÿoҥn sóng cm, Zvào nhӓ nên khó thӵchiӋn phӕi hӧptrӣ kháng vӟi ÿѭӡng truyӅn. + Tesmitor có ѭu ÿiӇmlàÿӝ nhҥycao, ítbӏ quá tҧi, trӏ sӕ R lӟn, trӏ sӕ L,C bҧn thân nhӓ, kích thѭӟc nhӓ, ÿӝ bӅn cao; nhѭӧc ÿiӇm: khó chӃ tҥo, ÿһc tính Hình 7-9 phө thuӝct0 môi trѭӡng. 153 Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt b/Oátmét dùng ÿi͏n trͧ nhi͏t * Oátmét xây dӵng trên mҥch cҫu ÿѫn không cân bҵng: Px + Oátmét c nuôi b ng ngu n i n áp 1 chi u v i chi t ÿѭӧ ҵ ӗ ÿ Ӌ Ӆ ӟ Ӄ R1 RT áp Rÿc dùng ÿӇ ÿiӅu chӍnh dòng qua các nhánh cҫu, vӟi PA chӍ dòng mҩt cân bҵng trong nhánh chӍ thӏ. PA + Ӣ 1 nhánh cҫu ta mҳc ÿiӋn trӣ nhiӋt, trѭӟc khi ÿo cҫn R thay ÿәi ÿiӋn trӣ Tesmitor bҵng nhiӋt năng cӫa dòng ÿiӋn R3 2 Rÿc qua chuyӇn ÿәi (ÿ/chӍnh chiӃt áp Rÿc) ÿӇ cҫu cân bҵng. Lúc này MicroAmpemet chӍ "0". Nguӗn + Khi có nguӗn công suҩt cao tҫn tác ÿӝng lên R làm cho ÿiӋn áp 1 T chiӅu nó giҧm ÿtrӣ Æ mҩt cân bҵng cҫu Æ xuҩt hiӋn dòng ÿiӋn qua P A vӟi thang ÿo khҳc ÿӝ trӵc tiӃp theo công suҩt. Hình 7-10 + Sai sӕ: khoҧng 10%, phө thuӝc chӫ yӃu vào sӵ thay ÿәi nhiӋt ÿӝ môi trѭӡng, sӵ không phӕi hӧp trӣ kháng cӫa Oátmét vӟi ÿѭӡng truyӅn và sai sӕ cӫa thiӃt bӏ chӍ thӏ. 154
Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt * Oátmét xây dӵng trên mҥch cҫu ÿѫn cân bҵng: + P A chӍ thӏ cân bҵng cҫu, mA cho biӃt trӏ sӕ cӫa công suҩt. Px RT mҳc vào 1 nhánh cҫu, chӑn R1=R2= R3=RT~Px= 0 = R. + Khi ch a có ngu n CS t/ ng lên R , t ng t nh TH ѭ ӗ ÿӝ T ѭѫ ӵ ѭ R1 RT trên ta ÿiӅu chӍnh dòng ÿiӋn trong mҥch ÿӇ thay ÿәi RT và thiӃt lұp cân bҵng cҫu. Ӣ thӡi ÿiӇm cҫu cân bҵng, P A chӍ PA mA "0", còn chӍ dòng ÿiӋn I0 . R + Khi có nguӗn CS t/ÿӝng lên R làm cho R p, cҫu mҩt cân R3 2 T T mA R bҵng. ĈӇ cҫu cân bҵng ta phҧi tăng ÿ/trӣ bҵng cách p dòng ÿc mA ' Nguӗn ÿiӋn trong mҥch. Ӣ thӡi ÿiӇm cân bҵng chӍ I 0 . + Qua hai bѭӟc ÿ/chӍnh cân bҵng cҫu, R cӫa Tesmitor ÿiӋn áp 1 T chiӅu không ÿәi nên CS tiêu thө trên Tesmitor trong 2 bѭӟc nhѭ nhau do ÿó: Hình 7-11 2 '2 I0 RT I0 RT RT 2 '2 Pt Px Px I0 I0 4 4 4 155 Chѭѫng 7. Ĉo công suҩt + ˱u ÿi͋m: ÿҧm bҧo ÿѭӧc sӵ phӕi hӧp trӣ kháng vì RT cӫa Tesmitor không thay ÿәi dѭӟi tác ÿӝng cӫa công suҩt Px ӣ các thӡi ÿiӇm cân bҵng cҫu. Tuy mA nhiên thang ÿo cӫa không khҳc ÿӝ trӵc tiӃp theo công suҩt vì dòng I0 luôn thay ÿәi theo nhiӋt ÿӝ môi trѭӡng khi Px = 0. 156
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu 8.1 Phân tích phә cӫatínhiӋu -Có thӇ dùng MHS ÿӇ quan sát và nghiên cӭuphә cӫa tín hiӋu. Dao ÿӝng ÿӗ có ÿѭӧc là theo quan hӋ phө thuӝcgiӳabiên ÿӝ các thành phҫnsónghàicӫatín hiӋutheo tҫnsӕ. -Khi ÿótrөcX cӫaMHS làtrөc thang ÿӝ tҫnsӕ, còn trөcY làtrөc thang ÿӝ biên ÿӝ. -ĈӇ vӁÿӗthӏ phә biên ÿӝ-tҫnsӕ cӫadao ÿӝng tín hiӋu, ÿӇ ÿo tҫnsӕ và tӍ sӕ biên ÿӝ các phân lѭӧng riêng biӋtcӫaphә o dùng máy phân tích phә -Dӵa vào các ÿӗ thӏ phә ta có thӇ phân tích ÿһc tính và ÿo lѭӡng ÿѭӧc các thông sӕ cӫa tín hiӋu U0 mU 0 mU 0 VD: 2 2 + ÿo ÿѭӧc hӋ sӕÿiӅu chӃ biên ÿӝ thông qua ÿӗ thӏ phә cӫa dao ÿӝng ÿiӅu biên f0 f f0 -F f0 +F Hình 8-1: Ph͝ cͯa dao ÿ͡ng ÿi͉ubiên 157 Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu * Nguyên lý cͯathi͇tb͓ phân tích ph͝: dӵatrên cѫ sӣ dùng hiӋntѭӧng cӝng hѭӣng ÿӇ chӑnlӑctҫnsӕ. + Ĉӕi vӟi các mҥch cӝng hѭӣng có dҧi thông tҫnhҽp(hӋ sӕ phҭmchҩtQ cao) thì biên ÿӝ cӫadao ÿӝng cѭӥng bӭcsӁ là cӵc ÿҥi nӃutҫnsӕ tác ÿӝng trùng hӧpvӟi tҫnsӕ bҧn thân (tҫnsӕ cӝng hѭӣng) cӫamҥch cӝng hѭӣng và biên ÿӝ ÿólàrҩtnhӓ khi có lӋch cӝng hѭӣng. + Do ÿó, mҥch cӝng hѭӣng có tác dөng nhѭ mӝtbӝ lӑc, bӝ lӑc này có khҧ năng tách riêng ÿѭӧc các phân lѭӧng sóng hài khác cӫatínhiӋuvӟi phân lѭӧng sóng hài có tҫnsӕ trùng vӟi tҫnsӕ bҧn thân cӫamҥch (tҫnsӕ cӝng hѭӣng). * Máy phân tích ph͝ có 2 lo̩i: + Loҥi phân tích song song + Loҥi phân tích nӕi tiӃp 8.1.1 Máy phân tích ph͝ theo ph˱˯ng pháp p/tích song song Giҧ sӱ có mӝt hӋ thӕng bӝ lӑc dҧi hҽp ÿѭӧc sҳp xӃp liên tiӃp kӅ sát nhau theo thang tҫn sӕ trong dҧi tҫn tӯ fminyfmax. Mӛi ÿѭӡng cong cӝng hѭӣng cӫa bӝ lӑc ÿѭӧc biӇu thӏÿѫn giҧn bҵng mӝt hình CN, dҧi thông tҫn cӫa bӝ lӑc là 'f (hình 8-2.a). Trong dҧi tҫn cӫa thiӃt bӏ phân tích có n bӝ lӑc. 158
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu f f n max min 'f -NӃu tín hiӋu ÿѭӧc phân tích có phә nҵm trong dҧi tҫn sӕ công tác cӫa bӝ lӑc trên (hình 8-2.b) thì khi có tín hiӋu vào, mӛi bӝ lӑc sӁÿѭӧc tác ÿӝng ÿӕi vӟi riêng tӯng thành phҫn phә mà tҫn sӕ cӫa thành phҫn phә này tѭѫng ӭng vӟi tҫn sӕ cӫa bҧn thân bӝ lӑc. -ĈiӋn áp ӣÿҫu ra cӫa mӛi bӝ lӑc sӁ tӹ lӋ vӟi biên ÿӝ cӫa thành phҫn phә tѭѫng ӭng. Các ÿiӋn áp này ÿѭӧc ÿo bӣi các Vôn mét (hình 8-2.c) -Trӏ sӕ chӍ thӏ cӫa các vôn mét và tҫn sӕ cӝng hѭӣng cӫa mӛi bӝ lӑc cҩu tҥo ÿѭӧc ÿӗ thӏ phә cӫa tín hiӋu ÿiӋn áp nghiên cӭu. Hình 8-2 159 Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu 8.1.2. Máy phân tích ph͝ theo ph˱˯ng pháp p/tích n͙i ti͇p -ChӍ có mӝtbӝ cӝng hѭӣng. -Bӝ cӝng hѭӣng này có thӇÿiӅuchӍnh ÿѭӧc ÿӇ tѭѫng ӭng vӟitӯng tҫnsӕ mӝt trong dҧi tҫnsӕ phân tích tӯ fminyfmax. 1. S˯ÿ͛kh͙i: gӗm 1 bӝ lӑc dҧi hҽp ÿiӅu chӍnh ÿѭӧc và mӝt MHS 2. Nguyên lí ho̩t ÿ͡ng: +ĈiӋnáptӯ bӝ T̩o ÿi͏n áp quét răng c˱a ÿѭӧc ÿѭa tӟi cһpphiӃnlàmlӋch X cӫa ӕng tia ÿiӋntӱ, ÿӗng thӡi ÿѭӧc ÿѭa tӟibӝ T̩osóngÿi͉ut̯n ÿӇ ÿiӅuchӃ tҫn sӕ bӝ chӫ sóng cӫanó. Hình 8-3 Máy phân tích ph͝ n͙i ti͇p 160
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu +Tҥi bӝ Bi͇n t̯n có hai tín hiӋu ÿѭӧc ÿѭa tӟi là tín hiӋucҫn nghiên cӭuphә và ÿiӋnápcӫabӝ T̩osóngÿi͉ut̯n. Ӣÿây tҫn sӕ cӫa bӝ T̩o sóng ÿi͉u t̯n ngoҥi sai cùng vӟi mӝt trong các thành phҫn sóng hài cӫa tín hiӋu sӁ tҥo ra mӝt tҫn sӕ mӟi bҵng hiӋu cӫa 2 tҫn sӕ trên. +Khi tҫn sӕ hiӋu này bҵng tҫn sӕ cӝng hѭӣng cӫa bӝ Khu͇ch ÿ̩i trung t̯n thì phân lѭӧng ÿiӋn áp có tҫn sӕÿó ÿѭӧc khuӃch ÿҥi, sau ÿó ÿѭӧc tách sóng rӗi lҥi ÿѭӧc khuӃch ÿҥi bҵng bӝ Khu͇ch ÿ̩i t̯n th̭p trѭӟc khi ÿѭa tӟi cһp phiӃn làm lӋch Y cӫa ӕng tia ÿiӋn tӱ. +Tia ÿiӋn tӱ bӏ lӋch ÿi so vӟi ÿѭӡng nҵm ngang (vӏ trí ban ÿҫu) mӝt trӏ sӕ tӍ lӋ vӟi trӏ sӕ trung bình cӫa ÿiӋn áp tín hiӋu nghiên cӭu trong dҧi thông tҫn 'f. +Mӛi khi trӏ sӕ tӭcthӡi cӫa tҫnsӕ bӝ T̩o sóng ÿi͉ut̯n biӃn ÿәitҥonên mӝttҫn sӕ hiӋu bҵng trung tҫnvӟi lҫnlѭӧt2 thànhphҫnsónghàikӃ tiӃp nhau cӫa tín hiӋuthìÿӗng thӡi tia ÿiӋntӱÿѭӧcdӏch chuyӇn theo trөc ngang và trên màn lҥi xuҩthiӋnmӝtvҥch sáng khác theo trөcdӑc. +Biên ÿӝ cӫa các vҥch này tѭѫng ӭng vӟi ÿiӋnáp (hay côngsuҩt) cӫa các phân lѭӧng thành phҫncӫaphә. +Sau mӝt chu kì quét, toàn bӝ các vҥch phә cӫa tín hiӋu nghiên cӭu ÿã ÿѭӧcvӁ trên màn MHS. 161 Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu VD: tín hiӋu phân tích phә là mӝt xung vuông biӃn ÿәi có chu kì và có hӋ sӕ W/T lӟn (hình 8-4.a) -Mӛi thành phҫnphәÿѭӧcbiӇuthӏ bҵng 1 vҥch sáng trên màn hình. Khoҧng cách giӳa2 vҥch trên thang tҫnsӕ bҵng tҫnsӕ lһplҥi cӫa xung tín hiӋuF = 1/T. -Yêu cҫu: bӝ T̩osóngÿi͉ut̯n phҧi có tҫnsӕ trung tâm әn ÿӏnh. NӃu không әn ÿӏnh sӁ làm dӏch chuyӇn tҩtcҧ các phә theo trөctҫnsӕ (khi tҫnsӕ biӃn ÿәi tӯ tӯ) hoһclàlàmdӏch chuyӇntӯng thành phҫnriêng biӋtcӫaphә (khi tҫnsӕ biӃn ÿәi nhanh) o khó quan sát & làm giҧm ÿӝ chính xác khi ÿo lѭӡng các thông sӕ phә Hình 8-5 Hình 8-4 162
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu -ĈһctuyӃn ÿiӅuchӃ cӫabӝ tҥodao ÿӝng ÿiӅutҫnphҧi thҷng (hình 8-6) -Khi ÿһctuyӃnthҷng thì phә có hình dҥng nhѭ hình 8-7(a), nӃu không thҷng thì thang ÿӝ tҫnsӕ sӁ khác nhau theo ÿѭӡng quét ngang & phә sӁ bӏ méo dҥng theo chiӅu Hình 8-6 ngang ,hình 8-7(b). Hình 8-7 163 Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu -B͡ t̩o ÿi͏n áp quét: tҥo ÿѭӡng quét ngang trên ӕng tia ÿiӋn tӱ và ÿӇ ÿiӅu chӃ tҫn sӕ. -B͡ phát sóng ÿi͉u t̯n: có tӕc ÿӝ biӃn ÿәi tҫn sӕ sao cho ÿiӋn áp tín hiӋu tăng tӟi ÿѭӧc mӭc ÿiӋn áp cӵc ÿҥi trong khoҧng thӡi gian ӭng vӟi dҧi thông tҫn cӫa bӝ khuӃch ÿҥi trung tҫn (KĈTT). -Các thông sӕ cӫa kh͙i KĈTT: dҧi thông tҫn, tҫn sӕ cӝng hѭӣng, hӋ sӕ KĈ. Dҧi thông tҫn: tuǤ thuӝc vào mөc ÿích, công dөng cӫa máy phân tích phә. Máy phân tích phә tҫn sӕ thҩp o chӑn dҧi thông tҫn sao cho có thӇ phân biӋt ÿѭӧc rõ ràng 2 thành phҫn phә cҥnh nhau. NӃu máy phân tích phә có băng tҫn rӝng, và gӗm nhiӅu thành phҫn o chӍ cҫn vӁÿѭӡng bao cӫa phә. -Các xung ÿҫu ra cӫa bӝ KĈ có biên ÿӝ tӍ lӋ vӟi năng lѭӧng cӫa tӯng bӝ phұn cӫa phә. -Chӑn tҫn sӕ trung tҫn sao cho loҥi bӓÿѭӧc sӵ cho qua tín hiӋu tҫn sӕҧnh (giҧi pháp: tăng tҫn sӕ trung tҫn). NӃu không thì trên màn MHS sӁ xuҩt hiӋn ÿӗng thӡi 2 dҥng phә: mӝt phә thӵc và mӝt phәҧnh. Mâu thuүn giӳa tăng tҫn sӕ trung tҫn và giҧm nhӓ dҧi thông tҫn o giҧi pháp: dùng 2 bӝ biӃn tҫn và KĈ trung tҫn. 164
Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu -Chӑn hӋ sӕ khuӃch ÿҥi dӵa trên yêu cҫu vӅ biên ÿӝ cӵc tiӇu cӫa tín hiӋu nghiên cӭu và biên ÿӝ ÿѭa vào bӝ tách sóng. -Ĉo bӅ rӝng phә bҵng cách so sánh phә cҫn ÿo vӟi phә chuҭn. -Phә chuҭn thѭӡng dùng là phә cӫa tín hiӋu ÿiӅu tҫn mà tҫn sӕÿiӅu chӃ có dҥng ÿiӅu hoà. S˯ÿ͛kh͙i cͯa b͡ ph̵n t̩o tín hi͏u có ph͝ chu̱n: +B͡ t̩o sóng ÿi͉u ch͇ phát ra ÿiӋn áp hình sin có tҫn sӕ 1-10 Mhz ÿӇ ÿѭa tӟi ÿiӅu chӃ bӝ tҥo sóng chuҭn. +Tín hiӋu ÿiӅu tҫn tӯ b͡ t̩o sóng chu̱n ÿѭӧc ÿѭa vào b͡ tr͡n t̯n cùng vӟi tín hiӋu nghiên cӭu. +Trên màn cӫa MHS xuҩt hiӋn phә cӫa tín hiӋu nghiên cӭu và phә cӫa tín hiӋu ÿiӅu tҫn chuҭn. Khoҧng cách giӳa các thành phҫn cӫa phә chuҭn là ÿã Hình 8-8 B͡ t̩otínhi͏ucóph͝ chu̱n biӃt. 165 Chѭѫng 8. Ĉo các tham sӕÿiӅuchӃ & ÿһctínhphә cӫat/hiӋu +BiӃt tҫn sӕÿiӅu chӃ và các sӕ lѭӧng các thành phҫn cӫa phә chuҭn thì có thӇ xác ÿӏnh ÿѭӧc ÿúng các phân ÿoҥn cӫa phә cҫn ÿo. Tóm lҥi, biӃn ÿәi biên ÿӝ ÿiӋn áp ÿiӅu chӃ o biӃn ÿәi sӕ lѭӧng các thành phҫn cӫa phә chuҭn. BiӃn ÿәi tҫn sӕÿiӅu chӃ o biӃn ÿәi ÿѭӧc khoҧng cách giӳa các thành phҫn cӫa phә chuҭn. Do ÿócóthӇÿo ÿѭӧc bӅ rӝng cӫa bҩt kì phә nào. VD: Hình 8-9 Các v̩ch ph͝ khi so sánh (a) Các thành phҫncӫaphә cҫn ÿo (b) Các thành phҫncӫaphә chuҭn 166
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn -Mӝt sӕ thông sӕ: R, L, C, Q, góc tәn hao tgG. Các ph˱˯ng pháp ÿo tham s͙ m̩ch: phѭѫng pháp Vôn-Ampe, phѭѫng pháp so sánh bҵng mҥch cҫu, phѭѫng pháp cӝng hѭӣng, phѭѫng pháp ÿo dùng các thiӃt bӏ chӍ thӏ sӕ. 9.1 Ĉo tham sӕ mҥch bҵng pp vôn-ampe: Theo sѫÿӗhình 9-1a , giá trӏÿiӋn trӣÿo ÿѭӧc là: U U ' UV Rx A Rx Rx RA I A I A RA: ÿiӋn trӣ trong cӫa ampe mét R G A : sai sӕ phѭѫng pháp pp Hình 9-1a Rx 167 Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn Theo sѫÿӗhình 9-1b: ' UV UV Rx Rx I A I R IV ª Rx º x «1 » ¬ RV ¼ RV: ÿiӋn trӣ vào cӫa vôn mét Rx G pp Rx RV Hình 9-1b Sai sӕ: + sai sӕ cӫa ampe mét + sai sӕ cӫa vôn mét 5%-10% + sai sӕ phѭѫng pháp ĈӇ giҧm sai sӕ phѭѫng pháp: chӑn vôn mét có RV lӟn, ampe mét có RA nhӓ, và chӑn mҥch ÿo thích hӧp. ĈӇ ÿo R lӟn: chӑn ampe mét có ÿӝ nhҥy cao, và bӑc kim ampe mét ÿӇ giҧm ҧnh hѭӣng cӫa dòng rò tƭnh ÿiӋn. 168
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn 9.2 Phѭѫng pháp so sánh bҵng mҥch cҫu Sai sӕ: 1-5% a. C̯u cân b̹ng ki͋u 4 nhánh: dùng ÿӇ ÿo R,L, C, -Mӛi nhánh cҫu có thӇ là mӝt hay hӛn hӧp các R, L, C. -ĈiӅu kiӋn cân bҵng cҫu: Z1. Z3 = Z2. Z4 M1 + M3 = M2 + M4 Hình 9-2 Khi cҫu cân bҵng: IDC = 0 Rx 1 * C u tích s : R .R R jZL ̯ ͙ 1 3 x x 1 jZC R 4 Pt cân bҵng cҫu: 4 R1R3 Rx và Lx R1R3C4 R4 Góc tәn hao cӫa tөÿiӋn: tgG 1/ ZR4C4 Hình 9-3 169 Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn * C̯u t͑ s͙: Pt cân bҵng cҫu: § 1 · § 1 · R ¨ R ¸ R ¨ R ¸ 1¨ 3 ¸ 2 ¨ x ¸ © jZC3 ¹ © jZCx ¹ R1 R2 Rx R3 và Cx C3 R2 R1 Góc tәn hao cӫa tөÿiӋn: tgG ZRxCx ZR3C3 Hình 9-4 * Sai s͙: - do các Rtәn hao trong các nhánh có cuӝn cҧm mүu, tөÿiӋn mүu; hoһc do ÿiӋn kháng trong các nhánh ÿiӋn trӣ. -do sӵ thay ÿәi tҫn sӕ nguӗn nuôi -Do ÿiӋn dung kí sinh giӳa các phҫn tӱ vӟi nhau trong mҥch, giӳa các phҫn tӱ trong mҥch vӟi các vұt xung quanh. * Kh̷c phͭc: - bӑc kim các phҫn tӱ trong mҥch -giҧm méo phi tuyӃn cӫa tҫn sӕ nguӗn nuôi. 170
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn b. C̯u chͷ T cân b̹ng: Gӗm hai M4C chӳ T mҳc song song. Dòng ÿiӋn ÿҫu ra M4C thӭ nhҩt: I1 (ngҳn mҥch ÿҫu ra) U U I1 I2 Z .Z Z Za Z Z 1 2 td1 1 2 Z3 I1 Z .Z Z Z Z 1 2 td1 1 2 Z3 Z3 Zb Dòng ÿiӋn ÿҫu ra M4C thӭ hai: I2 U U I 2 Z .Z Z Z Z a c td 2 a c Hình 9-5 Zb Z .Z Z Z Z a c td 2 a c Zb 171 Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn Cҫu cân bҵng khi: I I1 I2 0 Z .Z td1 td 2 f Z Z 0 td1 td 2 Ztd1 Ztd 2 C : tө mүu VD: Mҥch cҫu chӳ T dùng ÿo L 1 Ĉi͉u ki͏n cân b̹ng: 2 1 § 1 · R ¨ jZC ¸ 0 2 2 ¨ 1 ¸ jZC Z C © rx jZLx ¹ r R x ° § r 2 · r ° 4 L2C 2 ¨1 x ¸ x Z x ¨ 2 ¸ ° © Z Lx ¹ (*) ® C 1 °2 1 ° C § r 2 · 2 L C¨1 x ¸ ° Z x ¨ 2 ¸ Hình 9-6 ¯ © Z Lx ¹ 172
Chѭѫng 9. Ĉo các thông sӕ cӫamҥch ÿiӋn Khi ӣ tҫn sӕ cao,cho 2 2 rx Z Lx ( ) 1 L | Tӯ (*),( ) ta có: ° x 2 2CC ° Z 1 ® 2 RC °r | ° x 2 ¯ 2CC 1 Khi C1<<C: 1 L | ° x 2Z2C ® R °r | ¯° x 4 Ĉһc ÿiӇm: có thӇ dùng ÿo L ӣ cao tҫn tӟi f = 30MHz ˰u ÿi͋m: giӳa nguӗn CC, ÿӗng hӗ chӍ thӏ, trӣ kháng cҫn ÿo có 1 ÿiӇm chung nӕi ÿҩt Æbӑc kim ÿѫn giҧn hѫn, tҫn ÿoҥn cao hѫn Nh˱ͫc ÿi͋m: giӟi hҥn ÿo bӏ hҥn chӃ theo trӏ sӕ cӫa vұt mүu 173 Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn 9.3 Phѭѫng pháp mҥch cӝng hѭӣng Nguyên lý: dӵa trên hiӋu ӭng cӝng hѭӣng cӫa mҥch dao ÿӝng. Ĉһc ÿiӇm: ÿӝ chính xác cao, sai sӕ: 2-5% Nguyên nhân sai sӕ: + xác ÿӏnh không chính xác vӏ trí ÿiӇm cӝng hѭӣng cӫa mҥch ÿiӋn + tҫn sӕ bӝ tҥo dao ÿӝng không әn ÿӏnh + ҧnh hѭӣng cӫa các thông sӕÿiӋn kháng tҥp tán trong mҥch ÿo 9.3.1 Ĉo ÿi͏n dung (C) m -Lm, Cx tҥo thành khung dao ÿӝng. -Hӛ cҧm giӳa cuӝn cҧm Lm và cuӝn cҧm thuӝc bӝ dao ÿӝng phҧi rҩt nhӓ. -Mҥch cӝng hѭӣng ӣ tҫn sӕ: 1 f 0 Hình 9-7 2S LmCx 174
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn 1 Cx 2 2 4S f0 Lm -Sai sӕ phө thuӝc vào: + Ĉӝ chính xác cӫa viӋc xác lұp ÿiӇm cӝng hѭӣng (do thiӃt bӏ chӍ thӏ) + ÿӝ әn ÿӏnh cӫa tҫn sӕ máy phát + ÿӝ chính xác cӫa ÿiӋn cҧm mүu (Lm), ÿӝ lӟn cӫa ÿiӋn dung kí sinh (Cks) -Cách loҥi bӓ Cks: sӱ dөng ph˱˯ng pháp th͇ * Cx = Cm max : Thӵc hiӋn phép ÿo 2 lҫn ӣ cùng tҫn sӕ Cks cӝng hѭӣng và Lm không ÿәi. m 1 Lҫn1: CM ӣ vӏ trí 1; ÿiӅu chӍnh tҫn sӕ cӫa bӝ tҥo dao ÿӝng ÿӇ có cӝng hѭӣng 2 C C C ¦ m1 ks Hình 9-9 Lҫn 2: CM ӣ vӏ trí 2; ÿiӅu chӍnh Cm ÿӇ có cӝng hѭӣng (f0 không ÿәi) C C C x m2 C ¦ ks Cm2 Cx C .C m1 m2 không phө thuӝc C Cx ks Cm2 Cm1 176
Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn 9.3.2 Ĉo ÿi͏n c̫m (L) - Tѭѫng tӵ phép ÿo ÿiӋn dung, mҥch cӝng hѭӣng gӗm ÿiӋn dung mүu Cm và ÿiӋn cҧm cҫn ÿo (Lx). 1 Lx 2 2 4S f0 Cm - Cách giҧm sai sӕ do sӵ không әn ÿӏnh cӫa Cm: phѭѫng pháp thӃ ThӵchiӋn2 lҫn ÿo, tҫnsӕ cӫabӝ tҥodao ÿӝng ÿѭӧcgiӳ cӕÿӏnh trong cҧ 2 lҫn ÿo Lҫn1: nӕi Lx vào mҥch, ÿiӅu chӍnh Cm ÿӇ có cӝng hѭӣng (Cm1) Lҫn2: nӕi Lm vào vӏ trí cӫaLx, ÿiӅu chӍnh Cm ÿӇ có cӝng hѭӣng Hình 9-10 (Cm2) 177 Chѭѫng 9. Ĉo các tham sӕ cӫamҥch ÿiӋn NӃu Cks nhӓ hѫn Cm1, Cm2 nhiӅu lҫn thì: 1 1 Z0 LxCm1 LmCm2 Cm2 Lx Lm Cm1 Sai sӕ cӫa phép ÿo: G G G G Lx Lm Cm 2 Cm1 L L G G | 0 Chӑn m | x thì Cm 2 Cm1 Æ sai sӕ cӫa phép ÿo ÿiӋn cҧm phө thuӝc chӫ yӃu vào ÿӝ chính xác cӫa Lm 178