Giáo trình Mô đun Đo các đại lượng điện và không điện - Điện dân dụng

 Lau sạch các mỏ đo trước khi đo để kết quả được chính xác nhất. 
Bước 2: Mở rộng thước kẹp và đặt vuông góc với tâm của chi tiết cần đo. 
Bước 3: Đẩy các mỏ đo cho chúng tiếp xúc với bề mặt cần đo. 
Bước 4: Đọc ngay kết quả hoặc cố định giá di động bằng vít cố định nếu muốn 
rút thước cặp ra để đọc kết quả. 
Chú ý: Với 3 loại thước khác nhau trên thì các bước đo như nhau, chỉ khác nhau 
ở cách đọc kết quả. 
2.2. Cách đo độ sâu 
Khi đo độ sâu của vật thể ta sử dụng lưỡi đo sâu của thước kẹp và trình tự 
các bước như sau: 
Bước 1: Lau sạch lưỡi đo sâu trước khi đo để kết quả được chính xác nhất. 
Bước 2: Đặt thước kẹp thẳng đứng vuông góc và tì vào cạnh của vị trí cần đo 
sâu. 
Bước 3: Đẩy thước di động sao cho lưỡi đo sâu tiếp xúc với đáy của vật thể. 
Bước 4: Đọc ngay kết quả hoặc cố định giá di động bằng vít cố định nếu muốn 
rút thước cặp ra để đọc kết quả. 
Chú ý: Với 3 loại thước khác nhau trên thì các bước đo như nhau, chỉ khác nhau 
ở cách đọc kết quả. 
3. Cách bảo quản dụng cụ đo 
Mục tiêu: 
- Không dùng thước để đo vật đang quay hoặc di chuyển. 
- Không đo các bề mặt thô, bẩn. 
77 
- Không ép quá mạch hai mỏ đo vào vật đo. 
- Cần hạn chế việc lấy thước ra khỏi vật đo để đọc kết quả. 
- Thước đo xong phải lau chùi 
bằng giẻ sạch, bôi dầu mỡ, đặt đúng 
vị trí trong hộp, không đặt thước 
chồng lên các dụng cụ khác hoặc các 
dụng cụ khác chồng lên thước. 
Hình 1.15: Hộp đựng dụng cụ đo 
4. Các bài tâp ứng dụng 
Mục tiêu:Thực hành đo đường kính và độ sâu của một số chi tiết cụ thể. 
4.1.Đo đường kính ngoài trục 
Đo đường kính ngoài của vật thể trong phòng thực hành 
4.2.Đo độ sâu của các chi tiết 
78 
BÀI 12 
 ĐO ĐƯỜNG KÍNH DÂY ĐIỆN TỪ BẰNG PAN ME 
Mã bài: MĐ 19.12 
Giới thiệu: 
 Để đo đường kính, kích thước, độ dày của những vật nhỏ cần độ chính xác 
cao thông thường người ta sẽ sử dụng pan me để đo. Pan me thường được sử 
dụng nhiều trong lĩnh vực cơ khí. Còn trong phạm vi ngành điện, thường sử 
dụng pan me để đo đường kính dây điện từ, độ sâu, kích thước rãnh máy điện để 
đặt dây quấn, 
Mục tiêu: 
 - Trình bày được cấu tạo và cách sử dụng pan me. 
 - Sử dụng thành thạo pan-me đo chính xác đường kính dây điện từ theo 
đúng qui trình kỹ thuật đo. 
 - Bảo quản được dụng cụ đo theo các qui định kỹ thuật. 
Nội dung chính: 
1. Cấu tạo pan me 
Mục tiêu:Trình bầy được cấu tạo cơ bản và cách sử dụng của pan me. 
 Pan me hay còn gọi là micrometer dùng để đo chiều dày hay đường kích của 
chi tiết. Trên thực tế có nhiều loại pan me với kích thức khác nhau như: 0-25; 
25-50; 50-75; 75-100mm;Tùy theo kích thước của chi tiết mà chọn loại pan 
me cho phù hợp. 
Hình 12.1: Cấu tạo pan me 
 Hình 12.1 giới thiệu về cấu tạo cuả loại pan me 0-25mm thường được sử 
dụng để đo đường kích dây điện từ. Nó gồm các bộ phận sau: 
- Khung: Dùng để giữ mặt đo cố định. 
- Mặt đo: Gồm mặt đo có định trên khung và mặt đo di động trên con 
quay. Hai mặt đo này dùng để kẹp vật cần đo kích thước. 
- Con quay: Được di chuyển tiến lùi bằng thân xoay hoặc tay xoay. 
- Chốt khóa: Dùng để cố định con quay. 
- Thân xoay và tay xuay: Dùng để di chuyển con quay. 
- Thước chính: Trên thước chính khắc 50 vạch chia đều từ 0-25mm. 
79 
- Thước phụ: Trên thước phụ khắc 50 vạch chia đều từ 0-0,50mm. 
- Ống quay: Quay tròn quanh thước chính. 
2. Cách sử dụng pan me đo đường kính dây điện từ 
Mục tiêu: Trình bày được cách sử dụng pan me để đo đường kính dây điện từ. 
 Để đo đường kính dây điện từ bằng pan me ta làm theo các bước sau đây: 
Bước 1: Dùng giẻ lau sạch để lau bề mặt 2 mặt đo của pan me. Không được để 
xước hoặc gỉ 2 bề mặt này. 
Bước 2: Kiểm tra 0 pan me bằng cách xoay tay xoay hoặc thân xoay sao cho 2 
bề mặt đo chạm nhau. Sau đó quan sát đọc kích thước. Nếu thấy pan me chỉ 0 là 
được. Nếu thấy pan me không chỉ 0 thì phải tiến hành chỉnh để pan me về 0 
bằng dụng cụ chuyên dụng. 
Bước 3: Xoay thân xoay hoặc tay xoay để mở 2 mặt đo sao cho đưa được dây 
điện từ vào giữa 2 mặt đo là được. Sau đó xoay than xoay hoặc tay xoay theo 
chiều ngược lại để dịnh chuyển con quay sao cho 2 mặt đo tiếp xúc với đường 
kính dây điện từ. 
Bước 4: Đọc kết quả trên pan me. Cách đọc kết quả như sau: 
Kết quả đo : L = m + i.c 
Trong đó : m là số vạch trên thước chính bên trái của ống quay. 
 i là vạch thứ i trên thước phụ trùng đường chuẩn trên ống cố định. 
 c độ chính xác của pan me, thường được ghi trên khung của pan me. 
Ví dụ: 
a, 
b, 
Hình 12.2: Ví dụ đọc kết quả trên pan me 
Hình 12.2 a: m = 11,5mm 
 i = 28 
 giả sử pan me này có độ chính xác 0,01mm 
 Vậy L = 11,5 + 28.0,01 = 11,78mm 
Hình 12.2 b: m = 15,5mm 
 i = 6 
 giả sử pan me này có độ chính xác 0,01mm 
 Vậy L = 15,5 + 6.0,01 = 15,56mm 
Chú ý: 
- Tuyệt đối không làm rơi pan me. 
- Khi mặt đo đã chạm vào chi tiết thì dùng tay xoay xoay thêm 3 lần nữa. 
- Không được phép cầm thanh xoay để xoay khung. 
3. Cách bảo quản dụng cụ đo 
80 
Mục tiêu:Trình bày được cách bảo quản pan me. 
 - Sau khi sử dụng xong không xiết chặt 2 mặt đo mà để hở ra khoảng 1-2mm 
 - Lau sạch bề mặt đo và toàn bộ pan me khi đo xong. 
 - Cho pan me vào hộp đựng, trong hộp đựng luôn phải có túi chônhs ẩm. 
Hình 12.3: Hộp đựng pan me 
4. Bài tập ứng dụng 
Mục tiêu:Thực hành đo, kiểm tra đường kính dây điện từ bằng pan me. 
Bước 1: Dùng giẻ lau sạch để lau bề mặt 2 mặt đo của pan me. 
Hình 12.4: Lau pan me bằng giẻ sạch 
Bước 2: Kiểm tra 0 pan me. 
Hình 12.5: Kiểm tra 0 pan me 
Hình 12.6: Chỉnh 0 pan me 
Bước 3: Xoay thân xoay hoặc tay xoay để mở 2 mặt đo sao cho đưa được dây 
điện từ vào giữa 2 mặt đo. Sau đó xoay thân xoay hoặc tay xoay theo chiều 
81 
ngược lại để dịnh chuyển con quay sao cho 2 mặt đo tiếp xúc với đường kính 
dây điện từ. 
Hình 12.7: Kẹp dây điện từ vào 2 mặt đo 
Bước 4: Đọc kết quả trên pan me 
Hình 12.8: Đọc kết quả 
 Nhìn vào hình ta có thể thấy đường kính dây điện từ này là 0,48mm. 
82 
BÀI 13 
ĐO TỐC ĐỘ BẰNG TỐC ĐỘ KẾ 
Mã bài: MĐ 19.13 
Giới thiệu: 
 Để đo tốc độ quay thông thường người ta dùng tốc độ kế. Trên thực tế có rất 
nhiều loại tốc độ kế khác nhau như: Loại tốc độ kế dùng máy phát tốc, tốc độ kế 
dạng xung, tốc độ kế dạng phát quang hay stroboscope. Trong các loại tốc độ kế 
trên thì stroboscope thường dùng để kiểm tra tốc độ quay của bất kỳ một vật 
quay nào một cách rất đơn giản và nhanh gọn. Hay nói cách khác loại này cơ 
động có thể đo được tốc độ quay ở nhiều nơi khác nhau. Còn các loại tốc độ kế 
khác thích hợp cho việc đo tốc độ cố định ở 1 vị trí. 
Mục tiêu: 
 - Trình bày được nguyên lý cấu tạo của tốc độ kế 
 - Sử dụng được máy stroboscope để đo tốc độ quay theo đúng qui định kỹ 
thuật. 
 - Tuân thủ các quy tắc sử dụng và các quy tắc an toàn khi sử dụng tốc độ 
kế. 
 - Có tinh thần trách nhiệm trong việc bảo quản thiết bị học tập 
Nội dung chính: 
1. Cấu tạo, hoạt động tốc độ kế 
Mục tiêu:Trình bày cấu tạo cơ bản và hoạt động của tốc độ kế điện từ, tốc độ kế 
xung, máy stroboscope. 
1.1. Tốc độ kế điện từ 
1.1.1. Máy phát tốc một chiều 
Máy phát tốc một chiều có cấu tạo và hoạt động như máy phát điện một 
chiều công suất nhỏ, kích từ bằng nam châm vĩnh cửu hoặc kích từ độc lập. 
Nhược điểm của máy phát tốc một chiều là độ chính xác phụ thuộc vào phụ tải. 
Nhiệt độ cuộn dây thay đổi làm ảnh hưởng đến điện trở phần ứng của máy phát 
làm điện áp đầu ra thay đổi. Ngoài ra điện áp đầu ra của máy phát còn phụ thuộc 
vào điện trở tiếp xúc của chổi than và cổ góp. 
1, Stato 2, Rô to 3, Cổ góp 4, Chổi than 
Nếu bỏ qua sụt áp trên điện trở tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp thì có 
thể coi phương trình điện áp đầu ra là: Ur = k.n 
Trong đó: k là hệ số, hay là độ dốc đặc tính ra của máy phát. 
 n là tốc độ quay của rô to. 
83 
1.1.2. Máy phát tốc xoay chiều 
Máy phát tốc xoay chiều chia làm 2 loại là: Máy phát tốc đồng bộ và máy 
phát tốc dị bộ. 
a. Máy phát tốc đồng bộ 
Máy phát tốc đồng bộ với rô to là nam châm vĩnh cửu, stato là cuộn dây. 
Nhờ kích thích bằng nam châm vĩnh cửu nên trong máy phát tốc đồng bộ không 
có tiếp xúc vành trượt và chổi than làm tăng độ tin cậy cho máy. 
1, Stato 2, Rô to 
Khi rô to của máy phát quay thì trong cuộn dây stato sẽ xuất hiện một suất 
điện động cảm ứng có trị số tỉ lệ với tần số quay của máy phát. 
Trong đó: f = p.n/60 là tần số của máy phát. 
 WF là số vong dây của cuộn dây stato. 
 ΦKT là từ thông kích thích dưới 1 cực từ của nam châm vĩnh 
cửu rô to. 
Nhược điểm của máy phát tốc đồng bộ là khi tốc độ quay n của rô to thay 
đổi không những kéo theo thay đổi về giá trị điện áp mà còn thay đổi cả giá trị 
tần số của điện áp phát ra, làm thay đổi các thành phần điện kháng của máy phát 
tốc và của tải nên dẫn đếm thay đổi đặc tính ra. Ngoài ra còn phải lắp thêm bộ 
phát hiện chiều quay. Ưu điểm của loại này là kính thước trọng lượng tương đối 
nhỏ. 
b. Máy phát tốc dị bộ 
Máy phát tốc dị bộ có cấu tạo giống 
động cơ chấp hành đồng bộ, với rô 
to rỗng không dẫn từ. Trên stato đặt 
2 cuộn dậy lệch pha nhau 900 điện. 
Cuộn kích từ (B) nối với điện áp 
nguồn, cuộn còn lại lấy điện ra của 
máy phát. 
Khi rô to đứng yên thì trong máy chỉ có từ thông dọc trục nên trong cuộn 
phát không có suất điện động cảm ứng. Khi rô to quay, ngoài suất điện động 
biến áp còn có suất điện động quay do các thanh dẫn rô to cắt đường sức của từ 
thông kích từ. Dưới tác dụng của suất điện động quy rô to hình thành các dòng 
điện trùng pha với suất điện động quay, tạo ra luồng từ thông luôn trùng pha với 
trục cuộn phát trên stato. Đường sức của từ thông này cắt các vòng dây của cuộn 
84 
phát sinh ra suất điện động cảm ứng trong cuộn phát có tần số bằng tần số dòng 
kích từ. 
1.2. Tốc độ kế xung 
1.2.1. Tốc độ kế từ trở biến thiên 
 Cấu tạo gồm một cuộn dây có lõi sắt từ chịu tác động của một nam châm 
vĩnh cửu, đối điện là một đĩa quay là một vật liệu sắt từ trên đó có khá răng. Khi 
đĩa quay, từ trở của mạch từ biến thiên một cách tuần hoàn làm cho từ thông qua 
cuộn dây biên thiên, trong cuộn dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng có 
tần số tỉ lệ với tốc độ quay. 
1, Đĩa quay 2, Cuộn dây 3, Nam châm vĩnh cửu 
Tần số của suất điện động trong cuộn dây xác định bởi biểu thức: 
pf = n 
Trong đó: 
p - số lượng răng trên đĩa. 
n - số vòng quay của đĩa trong một giây. 
Biên độ E của suất điện động trong cuộn dây phụ thuộc hai yếu tố: 
- Khoảng cách giữa cuộn dây và đĩa quay: khoảng cách càng lớn E càng nhỏ. 
- Tốc độ quay: Tốc độ quay càng lớn, E càng lớn. Khi tốc độ quay nhỏ, biên độ 
E rất bé và khó phát hiện, do vậy tồn tại một vùng tốc độ quay không thể đo 
được, người ta gọi vùng này là vùng chết. Dải đo của cảm biến phụ thuộc vào số 
răng của đĩa. Khi p lớn, tốc độ nmin đo được có giá trị bé. Khi p nhỏ, tốc độ 
nmax đo được sẽ lớn. 
Thí dụ: với p = 60 răng, dải tốc độ đo được n = 50 - 500 vòng/phút, còn với p 
=15 răng dải tốc độ đo được 500 - 10.000 vòng/phút. 
1.2.2. Tốc độ kế quang 
Nguồn sáng phát tia hồng ngoại là một diot phát quang (LED). Đĩa quay, đặt 
giữa nguồn sáng và đầu thu, có các lỗ bố trí cách đều trên một vòng tròn. Đầu 
thu là một photodiode hoặc phototranzitor. Khi đĩa quay, đầu thu chỉ chuyển 
mạch khi nguồn sáng, lỗ, nguồn phát sáng thẳng hμng. Kết quả là khi đĩa quay, 
đầu thu quang nhận được một thông lượng ánh sáng biến điệu và phát tín hiệu 
có tần số tỉ lệ với tốc độ quay nhưng biên độ không phụ thuộc tốc độ quay. 
85 
Trong các cảm biến quang đo tốc độ, người ta cũng có thể dùng đĩa quay có 
các vùng phản xạ ánh sáng bố trí tuần hoàn trên một vòng tròn để phản xạ ánh 
sáng tới đầu thu quang. 
Phạm vi tốc độ đo được phụ thuộc vào hai yếu tố chính: 
- Số lượng lỗ trên đĩa. 
- Dải thông của đầu thu quang và của mạch điện tử. 
Để đo tốc độ nhỏ (~ 0,1 vòng/phút) phải dùng đĩa có số lượng lỗ lớn (500 - 
1.000 lỗ). Trong trường hợp đo tốc độ lớn ( ~ 105 - 106 vòng/phút) phải sử dụng 
đĩa quay chỉ một lỗ, khi đó tần số ngắt của mạch điện xác định tốc độ cực đại có 
thể đo được. 
1,Nguồn sáng 2,Thấu kính hội tụ 3,Đĩa quay 4,Đầu thu quang 
1.2. Máy Stroboscope 
2. Sử dụng máy Stroboscope để đo tốc độ quay 
Mục tiêu:Trình bày được cách sử dụng máy Stroboscope để đo tốc độ quay. 
 Để sử dụng máy Stroboscope để đo tốc độ quay ta làm theo các bước sau: 
Bước 1: Xác định trục cần đo tốc độ quay và đánh dấu 1 điểm làm mốc trên trục 
quay đó. Có thể đánh dấu bằng bút mầu hoặc băng dính màu. 
Bước 2: Bật máy Stroboscope, để đèn flash nháy ở tần số lớn nhất và chiếu vào 
truch cần đo tốc độ quay. Chú ý là chiếu vào vị trí có điểm đánh dấu là mốc. 
Bước 3: Điều chỉnh núm điều chỉnh tần số nháy hoặc nút “-“ trên mặt điều khiển 
để giảm dần tần số nháy của đèn flash xuống. Đến khi nào chỉ nhìn thấy duy 
nhất một hình ảnh của trục với điểm làm mốc thì dừng ại đọc kết quả trên màn 
hình. 
3. Đo tốc độ quay của động cơ 
Mục tiêu: Thực hành đo được tốc độ quay của động cơ. 
 Thực hành đo tốc độ quay của động cơ quạt để bàn ta lần lượt làm theo các 
bước ở trên như sau: 
Bước 1: Để đo tốc độ quay của động cơ quạt, ta có thê đo thông qua tốc độ quay 
của cách quạt. Để quạt ở chế độ dừng, dùng bút đánh dấu điểm mốc trên cách 
quạt như hình dưới đây: 
86 
Hình 13.1: Đánh dấu điểm mốc trên cách quạt 
Bước 2: Dùng máy Stroboscope chiếu đèn flash của máy vào cách quạt. Chú ý 
là ban đầu nên để tần số nháy của đèn flash là lớn nhất. 
Hình 13.2: Dùng máy Stroboscope chiếu vào cách quạt 
Bước 3: Vặn núm điều chỉnh tần số nháy của đèn flash hoặc ấn nút “-“ trên mặt 
điều khiển để điều chỉnh tần số nháy của đèn flash giảm dần. 
Hình 13.3: Vặn núm điều chỉnh tần số nháy của đèn flash 
Hình 13.4: Ấn nút “+” hoặc “-” để tinh chỉnh tần số nháy của đèn flash 
87 
Vưa chiếu vừa điều chỉnh tần số nháy của đèn flash cho đến khi chỉ nhìn 
thấy duy nhất 1 ảnh của cách quạt thì dừng lại và đọc kết quả trên màn hình hiển 
thị. Khi đó tần số nháy của đèn flash sẽ trùng với tần số xuất hiện của cách quạt 
được đánh dấu tại vị trí đó, hay đó chính là tốc độ quay của cánh quạt. 
Hình 13.5: Đọc kết quả trên màn hình hiển thị 
Nhìn trên màn hình hiển thị của máy có thể thấy tốc độ quay của động cơ 
quạt là 2413,9 RPM (RPM-vòng/phút). 
Chú ý: 
- Không nên để máy quá gần trục quay cần đo. Vì khi đo máy có thể sẽ 
chạm vào trục quay gây hỏng máy. 
- Để tránh bị rơi máy khi đo, nên đeo dây ở chân máy vào cổ tay để đảm 
bảo an toàn cho máy. 
Hình 13.6: Đeo dây của máy vào cổ tay 
88 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Nguyễn Văn Hòa. Giáo trình đo các đại lượng điện và không điện. Nhà 
xuất bản giáo dục, 2006. 
2. Nguyễn Văn Hòa (Chủ biên), Bùi Đăng Thảnh, Hoàng Sỹ Hồng. Giáo 
trình đo lường điện và cảm biến đo lường. Nhà xuất bản giáo dục Việt 
Nam, 2010. 
3. Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Trọng Quốc, Nguyễn Van Hòa. Kỹ thuật đo 
lường các đại lượng vật lý. Nhà xuất bản Giáo dục, 2003. 
4. Đỗ Lương Huyền, Phạm Thanh Huyền. Bài giảng kỹ thuật đo lường điện 
tử. 2006. 
5. Bộ lao động thương binh và xã hội, Tổng cục dạy nghề. Đo lường điện. 
2004.