HIỆU CHUẨN THIẾT BỊ PHÁT NGUỒN AC/DC

khái niệm nguồn điện

- Điện là một khái niệm tổng quát được dùng để chỉ các hiện tượng mà nguyên nhân do các điện tích đứng yên hay chuyển động cũng giống như điện trường và từ trường do chúng tạo nên. Các điện tích có điện tích âm ( electron), và dương (proton và các ion dương). Các hạt tích điện cùng dấu thì sẽ đẩy nhau, khác dấu sẽ hút nhau, các lực tương ứng là lực đẩy và lực hút. Điện là năng lượng không thể thiếu trong cuộc sống là yếu tố quan trọng nhất trong việc phát triển của xã hội.

- Nguồn điện là khái niệm chung để chỉ những vật mang điện tích, có khả năng cung cấp nguồn điện để máy móc có thể hoạt động được. Nguồn điện sẽ gồm nhiều khái niệm đơn lẻ khác nhau, để người dùng dễ dàng theo dõi được các thông số cụ thể. 
 Trong mỗi nguồn điện thì sẽ tồn tại hai cực gồm: Cực dương ký hiệu là (+) và cực âm ký hiệu là (–). Khi mắc nguồn điện trong mạch có dây dẫn kim loại thì các electron tự do sẽ chuyển động về phía cực dương. Sự chuyển dịch khi mắc nguồn điện sẽ tạo ra chênh lệch điện tích. Chuyển đổi chênh lệch điện thế gọi chung là chuyển đổi năng lượng điện. Nguồn điện có thể được lấy và sử dụng qua nhiều hình thức khác nhau như: Ác quy, ổ điện, pin, máy phát điện,... 

- Điện áp hay hiệu điện thế là khái niệm để chỉ sự chênh lệch giữa nơi có điện thế thấp và nơi có điện thế cao. Điện áp trong vật lý ký hiệu là (V).

- Dòng điện hay cường độ dòng điện là khái niệm đơn lẻ trong nguồn điện, đây là khái niệm chỉ sự chuyển dịch của dòng điện tích theo một hướng nhất định gồm có điện tích dương và điện tích âm. Dòng điện được chia ra thành dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều.

- Cường độ dòng điện là khái niệm chỉ mức độ mạnh yếu của dòng điện. Cường độ dòng điện có thể thay đổi để phù hợp với các thiết bị sử dụng điện. Để đo được cường độ dòng điện thì người ta sử dụng một thiết bị có tên gọi là Ampe kế. Cường độ dòng điện trong vật lý ký hiệu là (A)

phân loại

Nguồn điện được chia làm 2 loại: nguồn điện một chiều DC và nguồn điện xoay chiều AC.

- DC (Direct Current) là dòng điện (dòng electron) chảy theo một hướng cố định, không hề thay đổi, không có tần sô (f=0). Cường độ có thể tăng hoặc giảm nhưng không hề thay đổi chiều. Một điện áp DC có giá trị luôn luôn là dương (+) hoặc là âm (-). Giá trị có thể tăng hoặc giảm nhưng không bị thay đổi giữa dương và âm.

- AC (Alternating Current) là dòng điện có chiều và giá trị biến đổi theo thời gian. Những biến đổi này thường có chu kỳ nhất định. Nguồn điện này, cực dương và cực âm luôn biến đổi theo thời gian chứ không cố định như nguồn điện 1 chiều. Một cực có thể đóng vai trò là cực âm và cực dương tại các thời điểm khác nhau Có nghĩa dòng điện AC trong mạch chảy theo 1 chiều, rồi sau đó chảy theo chiều ngược lại và cứ tiếp tục đổi chiều như vậy.
   Nguồn AC được phân loại thành nguồn 1 pha và nguồn 3 pha:
    + Nguồn 1 pha gồm một dây pha (nóng) và một dây trung tính ( mát).
    + Nguồn 3 pha gồm ba dây pha (nóng) và một dây trung tính ( mát), nguồn điện này thường được dùng cho các xí nghiệp, nhà máy nhằm mục đích vận hành các thiết bị máy móc có công suất lớn.

QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN

1. CÁC PHÉP HIỆU CHUẨN

a. Kiểm tra bên ngoài
b. Kiểm tra kỹ thuật
c. Kiểm tra đo lường

2. PHƯƠNG TIỆN HIỆU CHUẨN

3. ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG 

Khi tiến hành hiệu chuẩn phải đảm bảo các điều kiện sau:
 - Nhiệt độ: 20 ⁰C ± 5 ⁰C 
 - Độ ẩm: 65 %RH ± 15 %RH

4. CHUẨN BỊ

Trước khi tiến hành hiệu chuẩn phải thực hiện các công việc chuẩn bị sau đây:
- Kiểm tra nguồn cấp, pin, cầu chì đảm bảo thiết bị cần hiệu chuẩn hoạt động tốt.
- Các cực nối đất cho thiết bị cần hiệu chuẩn và chuẩn mẫu phải được nối đất chắc chắn.
- Đưa thiết bị cần hiệu chuẩn và chuẩn mẫu vào môi trường hiệu chuẩn ít nhất 4h.
- Sấy thiết bị cần hiệu chuẩn và chuẩn mẫu vào môi trường hiệu chuẩn ít nhất 30 phút.

5. QUY TRÌNH HIỆU CHUẨN

5.1 Kiểm tra bên ngoài

Kiểm tra bằng mắt để xác định sự phù hợp của phương tiện đo đối với các yêu cầu quy định trong tài liệu kỹ thuật về:
- Trên phương tiện cần hiệu chuẩn phải ghi rõ:
 + Tên gọi hoặc ký hiệu của nhà sản xuất;
 + Ký hiệu đơn vị đo; + Ký hiệu các cực đo.
 + Số sản xuất;
 + Cấp/độ chính xác (nếu có).
- Kiểm tra bằng cách quan sát: Không có sự hư hỏng do cơ học, do phóng điện và ăn mòn; IUT phải còn nguyên vẹn; các cực nối chắc chắn, không nứt vỡ; các chuyển mạch (công tắc) phải nguyên vẹn và hoạt động tốt. Khi nghiêng IUT không có tiếng kêu của vật lạ hoặc của những phần bên trong bị bật ra.

5.2 Kiểm tra kỹ thuật

- Kiểm tra trạng thái hoạt động bình thường của thiết bị hiệu chuẩn theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất.
- Tất cả các nút điều khiển còn hoạt động tốt.
- Màn hình hiển thị rõ ràng, không đứt nét.
- Kiểm tra điện trở cách điện của thiết bị.

5.3 Kiểm tra đo lường

5.3.1 Hiệu chuẩn nguồn điện áp một chiều

 Kết nối thiết bị như hình vẽ

1. Cài đặt thiết bị cần hiệu chuẩn đến chức năng phát điện áp một chiều.
2. Đối với thiết bị cần hiệu chuẩn có một thang, hiệu chuẩn tại 4 điểm 25%, 50%, 75%, 100%.
3. Đối với thiết bị cần hiệu chuẩn có nhiều thang, mỗi thang đo hiệu chuẩn tại một điểm lớn hơn 70%.
4. Tại mỗi điểm ta thực hiện phép đo 5 lần.
5. Ghi lại những kết quả chỉ thị trên chuẩn đo và kiểm tra như sau: Sai số không được lớn hớn sai số cho phép của thiết bị cần hiệu chuẩn. Độ lệch chuẩn của các lần đo không được vượt quá 1/3 giới hạn sai số cho phép.
6. Đối với nguồn cao áp từ 1 kV đến 40 kV, sử dụng thiết bị đo cao áp trực tiếp hoặc thiết bị chuyển điện áp cao về điện áp thấp. Kết nối ngõ ra của nguồn phát áp đến ngõ vào của chuẩn hạ áp và ngõ ra của chuẩn hạ áp đến ngõ vào của chuẩn đo áp.
7. Giá trị đo được bằng kết quả chỉ thị trên chuẩn đo áp nhân cho hệ số của chuẩn hạ áp.
8. Ví dụ: chuẩn đo áp đo được 1 V, hệ số chuẩn hạ áp 1 V/mV. Vậy kết quả chỉ thị thực là 1 V x 1 V/mV = 1000 V.
9. Điều chỉnh ngỏ ra của thiết bị cần hiệu chuẩn về vị trí nhỏ nhất và ngắt kết nối thiết bị.

5.3.2 Hiệu chuẩn nguồn điện áp xoay chiều

 Kết nối thiết bị như hình vẽ

1. Cài đặt thiết bị cần hiệu chuẩn đến chức năng phát điện áp xoay chiều.
2. Đối với thiết bị cần hiệu chuẩn có một thang, hiệu chuẩn tại 4 điểm 25%, 50%, 75%, 100%.
3. Đối với thiết bị cần hiệu chuẩn có nhiều thang, mỗi thang đo hiệu chuẩn tại một điểm lớn hơn 70%.
4. Tại mỗi điểm ta thực hiện phép đo 5 lần.và hiệu chuẩn tại 60 Hz và 400 Hz nếu không có một yêu cầu đặc biệt nào khác.
5. Ghi lại những kết quả chỉ thị trên chuẩn đo và kiểm tra như sau: Sai số không được lớn hớn sai số cho phép của thiết bị cần hiệu chuẩn. Độ lệch chuẩn của các lần đo không được vượt quá 1/3 giới hạn sai số cho phép.
6. Đối với nguồn cao áp từ 1 kV đến 40 kV, sử dụng thiết bị đo cao áp trực tiếp hoặc thiết bị chuyển điện áp cao về điện áp thấp. Kết nối ngõ ra của nguồn phát áp đến ngõ vào của chuẩn hạ áp và ngõ ra của chuẩn hạ áp đến ngõ vào của chuẩn đo áp.
7. Giá trị đo được bằng kết quả chỉ thị trên chuẩn đo áp nhân cho hệ số của chuẩn hạ áp.
8. Ví dụ: chuẩn đo áp đo được 1 V, hệ số chuẩn hạ áp 1 V/mV. Vậy kết quả chỉ thị thực là 1 V x 1 V/mV = 1000 V.
9. Điều chỉnh ngỏ ra của thiết bị cần hiệu chuẩn về vị trí nhỏ nhất và ngắt kết nối thiết bị.

5.3.3 Hiệu chuẩn dòng điện một chiều

 Kết nối thiết bị như hình vẽ

1. Cài đặt thiết bị cần hiệu chuẩn đến chức năng phát dòng điện một chiều.
2. Đối với thiết bị cần hiệu chuẩn có một thang, hiệu chuẩn tại 4 điểm 25%, 50%, 75%, 90%.
3. Đối với thiết bị cần hiệu chuẩn có nhiều thang, mỗi thang đo hiệu chuẩn tại một điểm lớn hơn 70%.
4. Tại mỗi điểm ta thực hiện phép đo 5 lần
5. Ghi lại những kết quả chỉ thị trên thiết bị cần hiệu chuẩn này và kiểm tra như sau: Sai số không được lớn hớn sai số cho phép của thiết bị cần hiệu chuẩn. Độ lệch chuẩn của các lần đo không được vượt quá 1/3 giới hạn sai số cho phép.
6. Đối với nguồn dòng cao từ 10 A , ta sử dụng điện trở Shunt để chuyển đổi tính hiệu dòng về điện áp tương ứng: Kết nối ngõ ra của nguồn đến ngõ vào của điện trở shunt và ngõ ra của điện trở shunt đến ngõ vào của chuẩn đo. Giá trị đo được sẽ bằng hệ số của điện trở shunt nhân cho điện áp đo được. Vi dụ: shunt 1 A/mV, chuẩn đo được 100 mV. Vậy giá trị chỉ thị được tính bằng: 100 mV X 1 A/mV = 100 A
7. Điều chỉnh ngỏ ra của chuẩn phát dòng về vị trí nhỏ nhất và ngắt kết nối thiết bị.

5.3.4 Hiệu chuẩn nguồn dòng xoay chiều

 Kết nối thiết bị như hình vẽ

1. Cài đặt TI đến chức năng phát dòng điện xoay chiều.
2. Đối với thiết bị cần hiệu chuẩn có một thang, hiệu chuẩn tại 4 điểm 25%, 50%, 75%, 90%.
3. Đối với TI có nhiều thang, mỗi thang đo hiệu chuẩn tại một điểm lớn hơn 70%.
4. Tại mỗi điểm ta thực hiện phép đo 5 lần và hiệu chuẩn tại 60 Hz và 400 Hz nếu không có một yêu cầu đặc biệt nào khác.
5. Ghi lại những kết quả chỉ thị trên chuẩn này và kiểm tra như sau: Sai số không được lớn hớn sai số cho phép của TI. Độ lệch chuẩn của các lần đo không được vượt quá 1/3 giới hạn sai số cho phép.
6. Đối với nguồn dòng cao từ 10 A đến 500 A, ta sử dụng điện trở Shunt để chuyển đổi tính hiệu dòng về điện áp tương ứng: Kết nối ngõ ra của nguồn đến ngõ vào của điện trở shunt và ngõ ra của điện trở shunt đến ngõ vào của chuẩn đo. Giá trị đo được sẽ bằng hệ số của điện trở shunt nhân cho điện áp đo được. Vi dụ: shunt 1 A/mV, chuẩn đo được 500 mV. Vậy giá trị chỉ thị được tính bằng: 500 mV X 1 A/mV = 500 A
7. Điều chỉnh ngỏ ra của nguồn phát dòng về vị trí nhỏ nhất và ngắt kết nối thiết bị.

5.4 Ước lượng độ không đảm bảo đo

Tham khảo GUM (Hướng dẫn về độ không chắc chắn của phép đo)

xử lý chung

- Sau khi hiệu chuẩn thiết bị đo đa năng được dán tem hiệu chuẩn, cấp Giấy chứng nhận hiệu chuẩn;
- Kết quả hiệu chuẩn ít nhất bao gồm: Giá trị chuẩn, Giá trị đo, Độ không đảm bảo đo, xát suất tin cậy, Hệ số phủ;
- Khuyến nghị: Chu kỳ hiệu chuẩn 12 tháng;
- Nếu khách hàng có yêu cầu riêng thì tùy theo thỏa thuẩn có thể cung cấp cho khách hàng.