ĐỖ TRUNG HẬU

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ ĐO LƯỜNG
1. CÁC KHÁI NIỆM CHUNG
– Đo lường: Là quá trình đánh giá định lượng đại lượng cần đo để có kết quả bằng số so
với đơn vị đo.
– Phương trình: X  AX 0 , trong đó:

X là đại lượng cần đo
A là giá trị đo được
X 0 là đơn vị đo.
– Phương pháp đo: Trực tiếp, gián tiếp, hợp bộ, thống kê.
 Không thể kết luận phương pháp đo trực tiếp hay gián tiếp có sai số nhỏ hơn vì phụ
thuộc vào CCX của dụng cụ đo cũng như các yếu tố khác.
– Đại lượng đo : là thông số đặc trưng cho đại lượng cần đo
+ Theo bản chất: Đại lượng điện và không điện trong đó đại lượng điện gồm:
 Đại lượng điện tích cực: Đại lượng có mang năng lượng điện, khi đo không cần
nguồn cung cấp như: U, I, P, A, T, f .
 Đại lượng điện thụ đông: Đại lượng không có mang năng lượng, khi đo cần nguồn
cung cấp như: R, L, C
+ Theo tính chất: Đại lượng tuần hoàn và không tuần hoàn.
+ Theo cách thức thay đổi: Đại lượng tương tự và đại lượng số.
– Cấp chuẩn hóa trong đo lường:
+ Chuẩn quốc tế
+ Chuẩn quốc gia
+ Chuẩn khu vực
+ Chuẩn phòng thí nghiệm:

1

ĐỖ TRUNG HẬU

– Phân loại sai số:
+ Sai số thô: Có sự khác biệt lớn so với tổng thể
+ Sai số hệ thống: Do thiết bị đo hoặc con người gây ra, mang tính chất lặp lại 
Kiểm định thường xuyên.
+ Sai số ngẫu nhiên: Không dự đoán trước được, phụ thuộc vào các yếu tố ngẫu
nhiên bên ngoài  Đo nhiều lần rồi lấy trung bình để giảm sai số ngẫu nhiên.
II: CÁCH TÍNH SAI SỐ
– Sai số tuyệt đối: Là độ chênh lệch giữa giá trị đo được và giá trị thực tế.

X  X m  X
– Sai số tương đối: Là tỷ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị thực tế.



X
.100%
X

– Sai số tương đối quy đổi: Là tỷ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị định mức.

 qd 

X
.100%
X dm

– Cấp chính xác (CLASS): Là sai số tương đối quy đổi lớn nhất:
+ Trong công nghiệp:

CCX   qd max

1, 1.5, 2, 2.5 ,...

+ Trong phòng thí nghiệm: 0.01, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, ...
– Chọn tầm đo: Giá trị cần đo phải nằm trong khoảng từ

2
tầm đo trở lên.
3

– Độ nhạy: Là dòng điện hay điện áp nhỏ nhất qua cơ cấu đo mà kim chỉ thị dịch chuyển
hết mặt thang đo Dụng cụ đo được dòng hay áp càng nhỏ thì độ nhạy càng lớnsai số
càng nhỏ. Độ nhạy thay đổi theo tầm đo.

S


x

– Độ chính xác: Sai lệch giữa giá trị thực và giá trị cần đo qua nhiều lần đo.
– Độ tin cậy: Sự sai lệch kết quả đo qua nhiều lần đo.
 Độ chính xác càng cao, độ tin cậy càng cao. Chiều ngược lại không đúng.
2

ĐỖ TRUNG HẬU

CHƯƠNG 2: CÁC CƠ CẤU CHỈ THỊ
I. CƠ CẤU CHỈ THỊ CƠ ĐIỆN (Từ điện, điện từ, điện động)
– Nguyên lý chung: Kim của cơ cấu chỉ thị sẽ dừng lại khi moment quay bằng với
moment cản.

M c  M q  D 

dW
1 dW
 
d
D d

 Đây là phương trình đặc tính thang đo.
– Bộ phận chính:
+ Trục và trụ: Đảm bảo cho phần động quay được.
+ Lò xo phản kháng: Dẫn điện và tạo moment cản tốt thường làm bằng đồng hay
hợp kim của đồng.
+ Dây căng, dây treo, lò xo: Tạo moment cản hay dẫn điện vào khung dây. Khi cần
giảm moment cản để tăng độ nhạy  thay lò xo bởi dây căng hay dây treo.
 Độ nhạy: Dây căng  dây treo  lò xo.
+ Kim chỉ thị: Thường làm bằng nhôm hay hợp kim của nhôm  nhẹ và làm giảm
quán tính. Với dụng cụ có CCX cao, kim chỉ thị được làm bằng thủy tinh. Trong các chỉ
thị có độ nhạy cao, người ta sử dụng chỉ thị quang học.
+ Thang đo: Được làm từ nhôm lá, trên mặt khắc vạch chia độ. Để tránh sai số 
đặt thêm gương phản chiếu phía dưới thang đo.
+ Bộ phận cản dịu: Làm giảm dao động của phần động và giúp xác định vị trí cân
bằng nhanh chóng. Gồm cản dịu điện từ và cản dịu khí động.
 CƠ CẤU TỪ ĐIỆN
– Kí hiệu:
– Cấu tạo:
+ Phần tĩnh: Nam châm vĩnh cửu, lõi sắt non.
+ Phần động:
 Khung dây nhôm mỏng nhẹ (giảm quán tính) , được quấn dây động để làm bộ phận
cản dịu điện từ  Cản dịu tốt.
 Cơ cấu duy nhất có lò xo làm bằng dây đồng mảnh (chịu quá tải kém), lò xo có
nhiệm vụ làm moment cản và dẫn điện vào cơ cấu nên chỉ đo được dòng rất nhỏ 
Độ nhạy cao, vì I nhỏ nên công suất cũng nhỏ.
3

ĐỖ TRUNG HẬU

 Kim chỉ có cản 2 phía để ngăn cản lò xo biến dạng khi kim quá tầm.
– Nguyên lý: Kim dừng khi moment quay bằng moment cản  kim lệch khỏi vị trí ban
đầu một góc 

M q  M c  NBSI  D   

NBSI
 f I 
D

 Quan hệ giữa góc quay và dòng điện là quan hệ tuyến tính (bậc nhất) nên thang đo đều.
– Ưu điểm:
+ Thang đo chia đều
+ Độ nhạy cao, độ nhạy dòng điện không đổi.
+ Độ chính xác cao, có thể đạt CCX bằng 0,5%
+ Ít bị ảnh hưởng bởi từ trường ngoài, độ cản dịu tốt (nam châm – khung dây)
+ Công suất tiêu thụ nhỏ
– Nhược điểm:
+ Chỉ đo DC
+ Khả năng chịu quá tải kém
+ Chế tạo phức tạp, khung quay thì dể hư hỏng nếu va chạm mạnh.
+ Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ chính xác.
– Ứng dụng: Dùng để chế tạo Amper kế DC, Vôn kế DC, ôm kế, các loại điện kế có độ
nhạy cao, chế tạo đầu rung, dùng làm bộ chỉ thị trong các mạch đo các đại lượng không
điện, dụng cụ đo điện tử.
 CƠ CẤU ĐIỆN TỪ
– Kí hiệu:
– Cấu tạo: Gồm loại hút và loại đẩy
+ Loại hút: Khi có dòng điện chạy vào cuộn dây sẽ tạo thành các nam châm điện
hút miếng sắt di động vào hai khe hở không khí tạo thành mome
...
--------------------------------------
...W  PW  2500 W
1

2





+ Q3 f  3 PW  PW  1500 3  2598,076 VAr
1

2

Không biết tải dung hay tải cảm, khi tính Q cứ lấy P lớn trừ P nhỏ.
+ tan  

Q 1500 3 3 3


   46,102
P
2500
5

 HSCS :cos   0,693

 Dạng bài 5:

Giải:
Hằng số công tơ 1 là: K 0  2500 vong / kwh
Hằng số công tơ mẫu: K 0 ' 

N
100

 2517, 483 vong / kwh
Pt 1,1. 130
3600

K '0  K0
Vậy sai số tương đối của công tơ:  
 0,7%
K0

95

ĐỖ TRUNG HẬU

 Dạng bài 6:

Giải:

Pcd  Rcd IV 2

a) Công suất tiêu thụ trên watt kế:
Tổng trở cuộn dây:

 3,5  0,032.Rcd

 Rcd  3888,888 

U  

2

b) Công suất tiêu thụ lớn nhất:

Pcd max

dm

Rcd

1502
 5,786 W
3888,888

c) Tổng công suất đo được là:

U2
1202
P  Ptai  Pcd  UI cos  
 120.4.0,7 
 336  3,703  339,703 W
Rcd
3888,888
Hằng số đọc của watt kế: CW 

U dm I dm

 dm

Vậy số chỉ vạch của watt kế là:  
d) Sai số tương đối là:  



150.5
 5 W / vach
150

P 339,703

 68 vach
CW
5

Pcd
.100%  1,102%
Ptai

96

ĐỖ TRUNG HẬU

 Dạng bài 7:

Giải: Với P là công suất của tải cần đo, PW là số chỉ trên watt kế, ta có:

P  KU K I PW  UI cos   KU K I PW  PW 

5000.200.0,8
 166,667 W
60.80

 Dạng bài 8:

Giải: Ta có: K 0 

N
N
P
Pt
K 0t

, với K 0 là hằng số công tơ, N là số vòng quay

được.
Công suất của ba bóng đèn là: P3bd 

150
 1,333 W
450.0, 25

Công suất của mỗi bóng đèn là: P1bd  1,333: 3  0, 444 W
 Dạng bài 9:

Giải:
Điện năng tiêu thụ: A  Pt  2kW .30.24h  1440 kWh
 Dạng bài 10:

Giải:
Ta có: K 0 

N
N
P
Pt
K 0t

 PT 

100000
 154,321 W
900.30.24

97

ĐỖ TRUNG HẬU

PHẦN II: MỘT SỐ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM (SƯU TẦM)
Câu 1: Cấp chính xác của một thiết bị đo là?
A. Sai số giới hạn tính theo trị đúng của đại lượng cần đo
B. Sai số giới hạn tính theo sai số đo chỉ thị trên thiết bị
C. Sai số giới hạn tính theo trị trung bình cộng số đo
D. Sai số giới hạn tính theo trị định mức của thiết bị đo.
Câu 2: Lò xo của cơ cấu từ điện làm nhiệm vụ?
B. Dẫn điện vào phần động

A. Tạo moment cản

C. Tạo moment cản và dẫn điện vào phần động D. Giữ kim ổn định
Câu 3: Nhược điểm của cơ cấu chỉ thị từ điện là?
A. Dể bị ảnh hưởng bởi từ trường nhiễu

B. Tiêu thụ năng lượng

C. Cả a và b đều đúng

D. Cả a và b đều sai

Câu 4: Đối với cơ cấu từ điện, khi dòng điện ngõ vào tăng lên hai lần thì góc quay sẽ?
A. Tăng lên gấp 4 lần
C. Giảm xuống hai lần

B. Tăng lên gấp đôi
D. Không có đáp án nào đúng

Câu 5: Quy tắc an toàn khi sử dụng biến dòng kết hợp với amper kế xoay chiều để đo
dòng điện lớn là?
A. Nối đất cuộn dây thứ cấp biến dòng
B. Không để hở mạch cuộn dây thứ cấp khi đã có dòng vào sơ cấp
C. Không để hở mạch cuộn dây sơ cấp
D. Không có đáp án nào đúng
Câu 6: Tổng trở vào của vôn kế chỉ thị kim?
A. Thay đổi theo tầm đo
C. Thay đổi theo dạng tín hiệu

B. Không thay đổi theo tầm đo
D. Tất cả đều sai

Câu 7: Khi đo điện trở dùng vôn kế và amper kế dạng mắc sau thì sai số phép đo chủ yếu
do?
A. Nội trở amper kế

B. Nội trở vôn kế

C. Nguồn cung cấp

D. Tất cả đều đúng
98

ĐỖ TRUNG HẬU

Câu 8: Cơ cấu từ điện có S  10K  / V , Rm  1K  , để đo được điện áp U  10V thì phải dùng
điện trở phụ có trị số?
A. 90K

B. 900

C. 9000

Câu 9: Cơ cấu từ điện có I fs  100 A,
điện trở Shunt có trị số?
A.

1
K
9

B. 9K

D. 99K

Rm  1K  , để đo được dòng điện 1mA thì phải dùng

C. 90

D. 9

Câu 10: Độ nhạy của vôn kế?
A. Thay đổi theo tầm đo

B. Không thay đổi theo tầm đo

C. Thay đổi theo dạng tín hiệu

D. Tất cả đều sai

Câu 11: Một VOM có cấp chính xác 3% ở thang đo điện áp 200V thì sai số giới hạn khi
đem VOM trên đo điện áp 150V là?
A. 1%

B. 2%

C. 3%

D. 4%

Câu 12: Khi đo điện dung của tụ dùng cầu cân bằng thì sai số của phép đo phụ thuộc vào:
A. Điện áp nguồn

B. Tần số nguồn

C. Nội trở điện kế

D. Độ chính xác của các điện trở mẫu và điện dung mẫu

Câu 13: Bằng cách khắc vạch trên đồng hồ VOM chỉ thị kim có các thang đo chia không
đều là do?
A. Đại lượng đo tuyến tính

B. Đại lượng đo phi tuyến

C. Quan hệ giữa đại lượng vào và ra là phi tuyến

D. Tất cả đều sai

Câu 14: Sai số tuyệt đối của dụng cụ đo được viết?
A. Kèm theo đơn vị của đại lượng cần đo
C. Kèm theo giá trị tuyệt đối
D. Kèm theo chỉ số phần trăm và đơn vị của đại lượng cần đo
Câu 15: Cơ cấu nào sau đây dùng để chế tạo Mega ohm kế?
A. Từ điện

B. Điện từ

C. Điện động

D. Cảm ứng

Câu 16: Sai số hệ thống?
A. Do dụng cụ đo gây ra

B. Do con người gây ra

C. Do dụng cụ đo và môi trường gây ra

D. Do dụng cụ đo và con người gây ra
99

ĐỖ TRUNG HẬU

Câu 17: Cầu đo nào sau đây đo điện trở nhỏ?
A. Cầu Wheastone cân bằng

B. Cầu Wheastone không cân bằng

C. Cầu Kelvin

D. Cả A và B đều đo được

Câu 18: Đo dòng điện xoay chiều giá trị nhỏ dùng phương pháp nào sau đây?
A. Cơ cấu từ điện + chỉnh lưu
C. Cơ cấu điện từ + biến dòng

B. Cơ cấu điện từ
D. Cơ cấu điện động

Câu 19: Số vòng cuộn sơ cấp của Amper kế kẹp là?
A. 1
C. Gấp đôi số vòng cuộn thứ cấp

B. 2
D. Bằng số vòng cuộn thứ cấp

Câu 20: Cơ cấu nào có 2 cuộn dây?
A. Từ điện

B. Điện từ

C. Điện động

D. Cả điện từ và điện động

100