Xem mẫu
- Chapter 10: Phase and Time
measurement
- Content
l General Concept
l Measuring phase by straight conversion method
l Measuring phase by complement conversion method
- General Concept
l Phase angle
– Basic parameters of oscillation process
X(t) = Xm.cos(ωt+φ)
– 2 oscillations with the same frequency
x1 = X1m.cos(ωt+φ1)
x2 = X2m.cos(ωt+φ2)
Dephasing angle: φ = φ1 – φ2
If frequency of 2 oscillation are multiple
ω1 ω2
ϕ = ϕ1 − ϕ2
hoăc̣ ϕ = −ϕ 2 + ϕ1
ω2 ω1
With multi-harmonic signal, dephasing angle φ is angle of first
harmonic.
- General Concept
l Phase angle measurement method:
– Based on conversion method : straight conversion method and
complement conversion method
– Based on measured information achieving method : use
information when signal overcomes a determined threshold,
and all achieved information is used.
- Measuring phase angle by straight conversion method
l Electrodynamic Fazometter
– Use electrodynamic logometer indicator
– Phase angle between U and I is measured phase φ
– U và I lêch nhau goc φ cân đo
̣ ́ ̀
– Moving coil 1 is connected in series with its current I1
– Movig coil 2 is connected with L2, current I2
�1 cos( I .I1 ) � �1 cos(b - j ) � �1 cos(g - a ) �
I � I � I �
�
f (a ) = F � � F�
= � � F� �
� cos( I .I ) � � I cos j
� � 2 � �
=
� � I 2 cos a �
�2
�I 2 � � � �� �
�
Choose I1=I2
β=γ
α=φ
- Đo goc pha băng phương phap biên đôi thăng
́ ̀ ́ ́ ̉ ̉
l ̣ ̣
Fazomet điên đông
– Nhược điểm : chỉ tính được cho một cấp điện áp
– Sai số phụ thuộc tần số, vì có cuộn cảm trong mạch
– ́ ̣ ́ ̣ ̀ ̣
Khăc phuc sai sô: chia cuôn 1 thanh 2 cuôn song song
ωL = 1/ωC
Mở rộng thang đo về dòng : phân
cuộn tĩnh ra làm nhiều phần khác
nhau mắc nối tiếp hoặc song song,
ta sẽ được các cấp dòng điện khác
nhau
- Đo goc pha băng phương phap biên đôi thăng
́ ̀ ́ ́ ̉ ̉
l Fazomet điên tử
̣
– dựa trên việc biến đổi góc lệch pha trực tiếp thành dòng hay áp.
– các tín hiệu hình sin ở đầu vào, nhờ các bộ tạo xung đã biến độ
lệch pha thành khoảng thời gian giữa các xung
– Sai số của phép đo này chủ yếu do sự biến động của Im và sai số
của phép đo dòng trung bình Itb .
– đo góc lệch pha 0 ±180o, tần số 20Hz ÷ 200kHz
∆t ϕ
I tb = I m = Im.
T 360 o
I tb
ϕ= .360 o
Im
- Đo goc pha băng phương phap biên đôi thăng
́ ̀ ́ ́ ̉ ̉
l Fazomet chỉ thị số
- Đo goc pha băng phương phap biên đôi thăng
́ ̀ ́ ́ ̉ ̉
l Fazomet chỉ thị số
– dựa trên nguyên tắc biến đổi góc pha thành mã
– góc lệch pha giữa 2 tín hiệu được biến thành khoảng thời gian
– lấp đầy khoảng thời gian đó bằng các xung với tần số đã biết
trước
t u t x k .T0 Tx k
N= . = . o
ϕx = o
ϕx
Tx T0 Tx 360 .T0 360
– Phép đo này không phụ thuộc tần số f0 và fx nên có độ chính xác cao
– Sai số này chỉ phụ thuộc vào hệ số k của bộ chia tần để tạo khoảng
thời gian tu
- Đo goc pha băng phương phap bù
́ ̀ ́
l ́
Nguyên ly:
– góc lệch pha cần đo được so sánh với góc lệch pha chuẩn φk
do một bộ quay pha tạo ra
φx – φk = Δφ
– ́ ̀
So sanh cân băng Δφ = 0
– ́ ̀
So sanh không cân băng φx = φk + Δφ
- Đo goc pha băng phương phap bù
́ ̀ ́
l Fazomet kiêu bù điêu khiên băng tay
̉ ̀ ̉ ̀
– quay pha φk ở vị trí ‘0’ bằng cách thay đổi quay pha phụ để
đạt được vị trí 0 ở bộ chỉ thị cân bằng.
– khóa S được chuyển sang vị trí 2 và điều chỉnh quay pha
chuẩn cho đến khi đạt vị trí 0 ở bộ chỉ thị cân bằng.
– kết quả đo sẽ được đọc ở bộ quay pha chuẩn φk
- Đo goc pha băng phương phap bù
́ ̀ ́
l Fazomet kiêu bù tự đông
̉ ̣
– Một đầu vào U2 được đưa trực tiếp đến bộ chỉ thị cân bằng
– đầu vào U1 qua một loạt các bộ quay pha nối tiếp nhau ϕ1 ÷ ϕn ,
chúng cho ra góc lệch pha tương ứng 180o/20 ... 180o/2n-1
– Độ lệch pha sẽ được ấn định bởi những bộ quay pha, mạch phân
bố bằng trigơ và bộ chỉ thị ở đầu ra.
•
Quay pha thông số
•
̀
Quay pha tron
•
Quay pha đường dây trễ
- Đo khoang thời gian
̉
l Việc đo thời gian thường được biểu hiện dưới dạng độ dài các
xung, độ lệch thời gian giữa các xung, độ dài sườn xung
l Với một máy đếm điện tử, để đo thời gian cần phải có 2 đầu
vào, một để tạo xung “bắt đầu”, và một để tạo xung “chấm
dứt”
l Thời gian cân đo
̀
– Thời gian có chu ki/ không có chu kì
̀
– Tin hiêu đơn chiêc
́ ̣ ́
– ́ ̣ ̣
Tin hiêu dang xung
– Khoang thời gian giữa 2 mức cua 1 xung
̉ ̉
- Đo khoang thời gian
̉
l Đo khoang thời gian băng cach biên thanh số xung tỉ lệ với nó
̉ ̀ ́ ́ ̀
– Khoảng thời gian khóa K mở bằng khoảng thời gian cần đo tx
– Xung từ máy phát chuẩn tần số f0 được đưa vào máy đếm qua khóa K
trong khoảng thời gian tx.
– Số xung đêm được từ may đêm
́ ́ ́
tx
N= = f 0 .t x tx = N.T0
T0
- Đo khoang thời gian
̉
l Đo khoang thời gian với sự biên đôi toa độ thời gian
̉ ́ ̉ ̣
– biến đổi tọa độ thời gian : giá trị thời gian cần đo tx được biến đổi
thành xung mà biên độ của nó tỉ lệ với độ dài khoảng thời gian đó
– Biên độ của xung tiếp theo lại được biến đổi thành khoảng thời gian
t’x
t’x = k.tx
– Xung ở đâu ra mở khoa K
̀ ́
qua bộ đêm
́
t' k .t
N = x = x = k . f 0 .t x
T0 T0
– Ưu điểm : có độ chính xác
cao và độ tác động nhanh cao
- ̀ ̣
Bai tâp
l Một công tơ một pha ghi 600 vòng/kWh. Sai số
2%. Mắc cho tải có cos=0,71. Trong 10 giây công
tơ quay được 3 vòng.
l Công suất toàn phần của tải ?
- ̀ ̣
Bai tâp
l Một công tơ một pha ghi 600 vòng/kWh,
Uđm=220V, Iđm=10A. Mắc đo tải thuần trở có
công suất P=9,9kW, Uđm=110V.
l Số vòng quay của công tơ trong 1 phút ?
- ̀ ̣
Bai tâp
l Dùng Wattmet, voltmet, ampermet để đo công
suất tải. Wattmet chỉ 2kW, voltmet chỉ 220V,
ampermet chỉ 12A, cos=0,74. Sai số tương đối
của Wattmet
nguon tai.lieu . vn