Giáo trình Đo lường điện

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM 
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ DẦU KHÍ 
- - - - - - 	 - - - - - - 
GIÁO TRÌNH 
ĐO LƯỜNG ĐIỆN 
 -Năm 2009-
Lời giới thiệu: 
Đo lường điện là môn học không thể thiếu trong nhiều ngành học như Điện công 
nghiệp, Điện tử, Tự động hóa... Môn học này giúp người học biết cách đo đạc chính 
xác giá trị các đại lượng điện và sử dụng đúng kĩ thuật các thiết bị đo lường. Ngoài ra 
trong bất kì quy trình điều khiển tự động nào cũng bao gồm thiết bị đo lường nhằm đo 
đạc và truyền tín hiệu đến các khối tiếp theo để xử lí và điều khiển. 
Giáo trình này được biên soạn nhằm đáp ứng nhu cầu về tài liệu học tập cho học 
viên cũng như để thống nhất nội dung giảng dạy môn Đo lường điện của trường Cao 
Đẳng Nghề Dầu Khí. Về nội dung, giáo trình được biên soạn gồm 7 chương dựa theo 
tài liệu của các trường nghề trong nước và một số tài liệu nước ngoài. Giáo trình đề 
cập đến các vấn đề chính của đo lường như sai số, cơ cấu đo, nguyên lí đo các đại 
lượng điện, mạch đo, thiết bị đo... 
Giáo trình được biên soạn với sự cộng tác của các giáo viên giảng dạy môn Đo 
Lường Điện của trường Cao Đẳng Nghề Dầu Khí. Tuy đã cố gắng nhiều trong việc 
trình bày nội dung nhưng chắc rằng giáo trình khó tránh khỏi sai sót vậy nên chúng tôi 
rất mong những ý kiến đóng góp của quý đồng nghiệp, các em học viên để lần tái bản 
sau càng hoàn thiện hơn. 
Xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp, các tác giả những tài 
liệu mà chúng tôi đã tham khảo cũng như những điều kiện thuận lợi mà Phòng Đào tạo 
trường Cao Đẳng Nghề Dầu Khí đã dành cho chúng tôi để giáo trình này sớm ra mắt 
cùng bạn đọc. 
 Thay mặt các đồng nghiệp 
 Trần Đại Nghĩa 
(Trang trắng) 
Đo lường điện 
 1
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐO LƯỜNG 
1.1 Khái niệm và ý nghĩa của đo lường 
1.1.1 Khái niệm 
1.1.2 Ý nghĩa của đo lường 
1.2 Phân loại các đại lượng đo lường 
1.2.1 Đại lượng điện 
1.2.2 Đại lượng không điện 
1.3 Chức năng và đặc tính thiết bị đo lường 
1.3.1 Chức năng thiết bị đo lường 
1.3.2 Đặc tính thiết bị đo lường 
1.4 Phân loại các phương pháp đo lường 
1.5 Sơ đồ tổng quát hệ thống đo lường 
1.6 Sự chuẩn hóa trong đo lường 
1.6.1 Ý nghĩa của sự chuẩn hóa 
1.6.2 Các cấp chuẩn hóa 
1.7 Sai số trong đo lường 
1.7.1 Nguyên nhân gây ra sai số 
1.7.2 Phân loại sai số 
1.7.3 Cách tính và biểu diễn sai số 
Đo lường điện 
 2
(Trang trắng)
Đo lường điện 
 3
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐO LƯỜNG 
1.1 Khái niệm và ý nghĩa của đo lường 
1.1.1 Khái niệm: 
Đo lường là khái niệm mang ý nghĩa rất rộng trong thực tế vì mọi phương cách 
nhằm nắm bắt đặc tính của đối tượng đều có thể được xem là đo lường. Đo lường điện 
là một phần nhỏ trong khái niệm chung đó, nó là một quá trình thu nhận, biến đổi đại 
lượng cần đo thành tín hiệu điện và xử lí để phù hợp với sự quan sát hoặc điều khiển. 
Vì đo lường là khâu đầu tiên trong quá trình điều khiển nên kết quả đo có chính xác 
thì điều khiển mới chính xác. Do vậy, đo lường không những phải nắm bắt đủ mà còn 
phải đúng các đặc tính của đối tượng. 
Đo lường điện được ứng dụng trong lĩnh vực điều khiển, lĩnh vực này mang những 
đặc trưng riêng so với các lĩnh vực khác cho nên đo lường điện cũng mang những đặc 
điểm riêng của nó. Để có được thông số của một đối tượng ta có thể tiến hành đo và 
đọc trực tiếp giá trị thông số đó trên trên thiết bị đo, cách đo này được gọi là đo trực 
tiếp nhưng cũng có khi ta không thể đo trực tiếp đối tượng cần đo mà phải đo gián tiếp 
thông qua các thông số trung gian sau đó dùng công thức hoặc biểu thức toán học để 
tính ra đại lượng cần tìm. 
1.1.2 Ý nghĩa của đo lường: 
Đo lường nói chung và đo lường điện nói riêng có một ý nghĩa vô cùng quan trọng 
trong đời sống con người. Trước khi khống chế và điều khiển bất kỳ đối tượng nào thì 
con người cần phải nắm bắt được đầy đủ và chính xác những thông số về đối tượng đó, 
và điều này chỉ thực hiện được nhờ vào quá trình đo lường. 
1.2 Phân loại các đại lượng đo lường 
Trong lĩnh vực đo lường điện, dựa vào tính chất của đại lượng đo chúng ta phân ra 
làm hai loại cơ bản là đại lượng điện và đại lượng không điện. 
1.2.1 Đại lượng điện: 
Gồm hai loại: 
Đại lượng điện tác động (active): 
Là những đại lượng mang năng lượng điện như điện áp, dòng điện, công suất. Khi 
đo các đại lượng này, bản thân năng lượng của chúng sẽ cung cấp cho mạch đo. Do 
vậy ta không cần cung cấp thêm năng lượng từ phía ngoài. Trong trường hợp năng 
lượng từ đối tượng cần đo quá lớn có thể gây hư hỏng cho mạch đo thì ta phải giảm 
nhỏ cho phù hợp. Ngược lại, khi năng lượng này quá nhỏ thì cần phải khuyếch đại cho 
đủ lớn trước khi đưa vào mạch đo. 
Đại lượng điện thụ động (passive): 
Là những đại lượng không mang năng lượng điện như đại lượng điện trở, điện 
dung, điện cảm, hỗ cảm... Khi tiến hành đo các đại lượng này chúng ta phải cung cấp 
năng lượng cho mạch đo bằng cách dùng pin hoặc nguồn điện ngoài. Chú ý trong suốt 
quá trình đo ta phải đảm bảo năng lượng cung cấp ổn định và liên tục. 
1.2.2 Đại lượng không điện: 
Con người luôn có ham muốn khống chế các đối tượng xung quanh theo ý mình 
trong khi hầu hết các đối tượng này đều ở dạng không điện như nhiệt độ, áp suất, độ 
ẩm, độ pH, nồng độ, áp suất... Việc điều khiển có thể thực hiện đơn giản bằng tay, 
nhưng trong xu hướng công nghiệp hóa như hiện nay thì việc điều khiển đều có liên 
Đo lường điện 
 4
quan đến máy móc và tín hiệu điện. Do vậy muốn điều khiển chúng, ta phải thực hiện 
việc chuyển đổi các đại lượng từ không điện thành các đại lượng điện sau đó mới đưa 
vào mạch điện để xử lí tiếp. Việc chuyển đổi này được thực hiện nhờ vào các cảm biến 
(sensor) hoặc các bộ chuyển đổi (transducer), và nguyên tắc cơ bản phải đảm bảo là 
phản ánh trung thực sự thay đổi của đại lượng không điện tại ngõ vào. 
1.3 Chức năng và đặc tính thiết bị đo lường 
1.3.1 Chức năng thiết bị đo lường: 
Hầu hết các thiết bị đo đều có chức năng chỉ thị kết quả đo đại lượng đang khảo sát. 
Ngoài ra, kết quả có thể được ghi lại trong suốt quá trình đo, hoặc được dùng làm tín 
hiệu điều khiển các đại lượng khác theo ý muốn (Giám sát quá trình _ Process 
Measurement). 
1.3.2 Đặc tính thiết bị đo lường: 
Mỗi loại thiết bị đo có các đặc tính riêng nhằm phân biệt với thiết bị đo khác. 
Một số đặc tính của thiết bị đo như: Nguyên lí đo, cách chỉ thị kết quả, tính chất mạch 
giao tiếp ngõ vào, khả năng xử lí kết quả... 
1.4 Phân loại các phương pháp đo lường 
Phương pháp đo lường được hiểu là cách thức nhằm lấy được giá trị của đại lượng 
cần đo. Một cách tổng quát có thể chia phương pháp đo thành 2 loại: 
Phương pháp đo gián tiếp: Phải thông qua những đại lượng liên quan đến đại lượng 
cần đo. Giá trị của đại lượng cần đo được tính bằng công thức liên hệ với các đại 
lượng có liên quan. 
Phương pháp đo trực tiếp: Không cần thông qua những đại lượng khác mà trực tiếp 
đo đối tượng đó. 
Chẳng hạn ta dùng Volt kế và Ampe kế để đo điện áp rơi và dòng điện chạy qua 
linh kiện điện trở, sau đó sử dụng công thức R = 
U
I để tính giá trị R, đây là cách đo 
gián tiếp, hoặc cũng có thể dùng Ohm kế đo giá trị R, gọi là cách đo trực tiếp. 
Một điều cần lưu ý là việc phân biệt phương pháp đo trực tiếp và gián tiếp chỉ mang 
ý nghĩa tương đối. Tức là, nếu xét về khía cạnh nào đó thì có thể xem phương pháp đo 
đang thực hiện là trực tiếp nhưng nếu xét về mặt khác thì có thể nó không còn là trực 
tiếp nữa. Chẳng hạn khi dùng đồng hồ điện tử (DMM) đo dòng điện chạy qua điện trở 
thì việc dùng chức năng đo dòng điện của đồng hồ được xem là cách đo trực tiếp, 
nhưng nếu xét kĩ hơn về mặt cấu tạo của nó: mọi đại lượng điện ngõ vào đều được 
chuyển thành tín hiệu điện áp trước khi đưa vào mạch đo của đồng hồ thì dòng điện 
này rõ ràng đã được đo gián tiếp thông qua đại lượng trung gian là điện áp. 
1.5 Sơ đồ tổng quát hệ thống đo lường 
ĐẠI LƯỢNG 
CẦN ĐO 
CẢM BIẾN MẠCH ĐO
HIỂN THỊ, 
LƯU TRỮ, 
ĐIỀU KHIỂN 
Đo lường điện 
 5
Đại lượng cần đo: Là các thông số, tính chất của đối tượng cần đo, chúng có thể tồn 
tại dưới dạng điện hoặc không điện. 
Cảm biến: Là linh kiện, thiết bị có nhiệm vụ chuyển đổi đại lượng cần đo thành đại 
lượng điện trước khi truyền đến các khối xử lí tiếp theo. 
Mạch đo: Tập hợp các bộ phận giao tiếp, khuyếch đại, chuyển đổi... để biến tín hiệu 
điện ngõ vào cho phù hợp với khối hiển thị, lưu trữ, điều khiển. 
Hiển thị, lưu trữ, điều khiển: Là phần sau cùng trong hệ thống đo lường giúp người 
vận hành quan sát và nhận biết giá trị của đại lượng đang đo, hoặc lưu trữ lại để xử lí 
sau, hoặc điều khiển tự động các thiết bị khác. 
1.6 Sự chuẩn hóa trong đo lường 
1.6.1 Ý nghĩa của sự chuẩn hóa: 
Mục đích công việc đo lường nhằm lấy được các thông số thực sự của đối tượng 
cần đo. Muốn vậy, con người không thể chỉ sử dụng các giác quan của mình mà cần 
phải dùng đến các thiết bị đo. 
Thiết bị đo được cung cấp bởi nhà chế tạo, trước khi xuất xưởng chúng được kiểm 
tra chất lượng nghiêm ngặt. Nhưng khi đến tay người sử dụng thì thiết bị đo đã phải 
trải qua quá trình vận chuyển, chính những tác động trong quá trình này có thể ảnh 
hưởng đến chất lượng thậm chí làm giảm cấp chính xác của thiết bị. 
Về phía người sử dụng luôn mong muốn thiết bị có cấp chính xác thật cao. Nhưng 
thiết bị càng chính xác thì cấu tạo càng phức tạp và giá thành càng đắt. Như vậy người 
sử dụng phải biết được mức độ công việc đòi hỏi một thiết bị đo với cấp chính xác như 
thế nào là vừa đủ. Khi phân tích và hiểu rõ yêu cầu của mình, người sử dụng sẽ tiết 
kiệm đáng kể chi phí, thời gian cũng như tăng hiệu quả sử dụng thiết bị. 
Để đánh giá chất lượng thiết bị một cách khách quan và chính xác, các Trung tâm 
kiểm định được thành lập nhằm cấp giấy chứng nhận chất lượng cho thiết bị. Việc 
kiểm định chất lượng được thực hiện bằng sự chuẩn hóa (Calibration) là một công việc 
hết sức cần thiết trước khi đưa thiết bị vào sử dụng. 
Như đã trình bày ở trên, tùy theo công việc cụ thể của người sử dụng mà thiết bị 
phục vụ cần một cấp chính xác tương ứng. Do vậy cần có nhiều cấp chuẩn hóa khác 
nhau để kiểm định chất lượng của thiết bị ở những mức độ khác nhau. Việc phân cấp 
như vậy là cần thiết đảm bảo tiết kiệm về kinh tế và thời gian cho các bên liên quan. 
1.6.2 Các cấp chuẩn hóa: 
Việc chuẩn hóa một thiết bị được xác định theo 1 trong 4 cấp sau: 
Cấp 1: Chuẩn quốc tế (International standard) 
Các thiết bị đo lường cấp chuẩn quốc tế được định chuẩn tại Trung tâm đo lường 
quốc tế đặt tại Paris (Pháp). Các thiết bị đo lường chuẩn hóa cấp 1 này theo định kỳ 
được đánh giá và kiểm tra lại theo trị số đo tuyệt đối của các đơn vị cơ bản vật lý được 
hội nghị quốc tế về đo lường giới thiệu và chấp nhận. 
Cấp 2: Chuẩn quốc gia (National standard) 
Các thiết bị đo lường tại các Viện định chuẩn quốc gia ở các quốc gia khác nhau 
trên thế giới được chuẩn hóa theo chuẩn quốc tế. Các thiết bị được định chuẩn tại Viện 
định chuẩn quốc gia thì mang chuẩn quốc gia. 
Cấp 3: Chuẩn khu vực (Zone standard) 
Trong một quốc gia có thể có nhiều Trung tâm định chuẩn cho từng khu vực 
(standard zone center). Các thiết bị đo lường tại trung tâm này đương nhiên phải mang 
Đo lường điện 
 6
chuẩn quốc gia. Những thiết bị đo lường được định chuẩn tại các Trung tâm định 
chuẩn này sẽ mang chuẩn khu vực. 
Cấp 4: Chuẩn phòng thí nghiệm (Lab standard) 
Trong từng khu vực chuẩn hóa sẽ có những phòng thí nghiệm được công nhận để 
chuẩn hóa các thiết bị được dùng trong sản xuất công nghiệp. Như vậy các thiết bị 
được chuẩn hóa tại các phòng thí nghiệm này sẽ có chuẩn phòng thí nghiệm. 
Do đó các thiết bị đo lường khi được sản xuất ra được định chuẩn tại cấp nào thì sẽ 
mang chất lượng tiêu chuẩn đo lường cấp đó. 
Một thiết bị sau khi đã được định chuẩn và đem sử dụng thì sau một khoảng thời 
gian nhất định phải được kiểm định và cấp giấy chứng nhận chất lượng lại. Nói một 
cách khác giấy chứng nhận chất lượng chỉ có giá trị trong một thời hạn nhất định. 
1.7 Sai số trong đo lường 
Khi một phép đo không lấy được giá trị thực của đại lượng cần đo, ta nói phép đo 
đó đã mắc sai số. Có thể khẳng định rằng tất cả các phép đo đều mắc sai số. Thiết bị 
đo dù có chất lượng cao đến thế nào cũng vẫn mắc sai số, chỉ khác là sai số đó lớn hay 
bé mà thôi. 
1.7.1 Nguyên nhân gây ra sai số: 
Nguyên nhân chủ quan: Là nguyên nhân do người thực hiện phép đo gây ra vì 
không nắm vững nguyên lí đo, không đảm bảo các điều kiện khi đo, hoặc ghi sai kết 
quả đo... 
Nguyên nhân khách quan: Là các nguyên nhân còn lại (không phải do nguyên nhân 
chủ quan). Sai số do nguyên nhân khách quan gây ra thường rất phức tạp, có thể do 
chính thiết bị đo hoặc do sự tác động từ phía môi trường ngoài ảnh hưởng lên quá trình 
đo. 
1.7.2 Phân loại sai số: 
Sai số thô: 
Khi phép đo cho kết quả có sự chênh lệch một cách rõ rệt và vô lí so với giá trị có 
thể có của đại lượng cần đo thì sai số đó được gọi là sai số thô. Sai số thô xuất hiện do 
điều kiện cơ bản của phép đo bị vi phạm, do sự sơ xuất của của người làm thí nghiệm, 
hoặc do sự chấn động từ phía ngoài. Ví dụ khi đọc số liệu bị nhầm vị trí dấu phẩy hoặc 
đọc sai số liệu đã đo được. 
Sai số thô dễ dàng nhận biết khi ta thực hiện phép đo một đại lượng nhiều lần, lần 
đo nào có giá trị khác biệt rõ rệt với các lần đo khác thì chắc chắn phép đo này đã mắc 
sai số thô. Khi gặp sai số thô ta mạnh dạn loại bỏ chúng ra khỏi bảng số liệu. Do vậy, 
trong phần tính toán sai số ta luôn đảm bảo rằng các kết quả đo không chứa sai số thô. 
Sai số hệ thống: 
Sai số hệ thống là loại sai số do chính bản thân dụng cụ đo gây ra. Sai số này ảnh 
hưởng thường xuyên và có quy luật lên kết quả đo. Do vậy ta có thể loại trừ hoặc giảm 
nhỏ sai số hệ thống. 
Người ta thường chia sai số hệ thống thành hai loại: 
• Loại sai số hệ thống mà ta biết được nguyên nhân và độ lớn của nó. Sai số này 
xuất hiện khi dụng cụ đo đã bị sai lệch. Chẳng hạn, khi chưa có dòng điện chạy qua 
mà kim của đồng hồ Ampe kế đã chỉ 0,1A, hoặc khi chưa kẹp vật cần đo chiều dài vào 
thước kẹp mà thước đã cho chiều dài là 0,1mm .v.v. Sai số này có thể khử được bằng 
cách hiệu chỉnh kết quả (cộng thêm hoặc trừ bớt kết quả với lượng sai số). 
Đo lường điện 
 7
• Loại sai số hệ thống mà ta biết được nguyên nhân nhưng không biết được chính 
xác độ lớn của nó. Sai số này phụ thuộc vào cấp chính xác của dụng cụ đo. Mỗi dụng 
cụ đo có cấp chính xác nhất định của nó. Ví dụ trên nhiệt kế có ghi 0,5oC, như vậy khi 
đo nhiệt độ của một vật nào đó mà giả sử nhiệt kế chỉ 20oC thì nhiệt độ chính xác của 
vật đó sẽ là một giá trị nào đó nằm trong khoảng 19,5oC ÷ 20,5oC. 
Cách tính sai số hệ thống: 
Trên một số dụng cụ đo có ghi rõ sai số hệ thống tối đa có thể mắc phải, ví dụ trên 
thước kẹp có ghi 0,05mm thì đó là sai số hệ thống của thước kẹp. 
Đối với những dụng cụ mà sai số hệ thống không ghi rõ (trừ các dụng cụ điện), khi 
đó chúng ta có thể đánh giá sai số hệ thống bằng 1/2 độ chia nhỏ nhất trên dụng cụ đo. 
Nếu độ chia có giá trị quá nhỏ thì ta lấy 1 độ chia làm sai số hệ thống của thiết bị đo. 
Đối ... (thuận) hay PNP (nghịch): 
- Đặt que đen (cực dương của nguồn pin) vào chân B, que đỏ vào một trong hai 
chân C hoặc E 
- Nếu kim lên thì transitor thuộc loại NPN, nếu không lên thì transistor thuộc loại 
PNP 
• Xác định cực C và E 
- Chuyển đến tầm đo x10K 
- Đặt hai que đo vào hai chân C, E đo điện trở theo hai chiều thuận, nghịch. Khi 
thấy lần đo có điện trở nhỏ hơn thì giữa nguyên que đo, chân nối vào que đen chính 
là chân E (nếu transistor lại NPN), chân nối vào que đỏ chính là chân E (nếu 
transistor loại (PNP) 
- Chân còn lại là chân C 
Xác định hư hỏng transistor: 
Ta thực hiện kiểm tra từng cặp cực BE, BC giống như thao tác kiểm tra mối nối 
diode, riêng cặp chân CE thì điện trở phân cực theo hai chiều đều phải > 1 [MΩ]. Nếu 
điện trở không đạt thì có thể kết luận transistor đã bị hư. Đôi khi transistor lúc chưa 
gắn vào mạch thì kiểm tra thấy bình thường nhưng chỉ khi làm việc nhiệt độ của 
transistor tăng cao lúc đó nó sẽ không còn bình thường nữa. 
7.2.12 Phân tích sơ đồ đồng hồ đo vạn năng (VOM): 
Nguyên tắc phân tích sơ đồ: 
• Quan sát và nhận diện các linh kiện trong sơ đồ. Xác định các chức năng đo. 
Xác định các nấc chuyển mạch thuộc về cùng một chức năng đo. 
• Xoay chuyển mạch qua từng nấc trong cùng một chức năng đo để xác định 
những linh kiện có tham gia vào mạch đo. 
• Thực hiện vẽ sơ đồ cho từng chức năng đo. Sơ đồ phải đảm bảo đủ số linh kiện 
tham gia, rõ ràng, dễ hiểu và đảm bảo tính khoa học. 
• Dựa vào sơ đồ nguyên lí, giải thích nhiệm vụ và hoạt động từng linh kiện trong 
mạch. 
Chú ý: 
• Tại mỗi thời điểm, chuyển mạch chỉ nằm tại một vị trí nhất định. 
• Trong quá trình vẽ sơ đồ hoàn chỉnh, có thể phải dùng thêm sơ đồ trung gian. 
(Sơ đồ trung gian là sơ đồ có đầy đủ các linh kiện của thang đo nhưng chưa được 
sắp xếp theo trật tự hợp lí và rõ ràng) 
Đo lường điện 
 109
Ví dụ: 
Hãy vẽ sơ đồ cho từng chức năng đo và phân tích nhiệm vụ của các linh kiện trong 
đồng hồ đo vạn năng có sơ đồ nguyên lí sau: 
Hướng dẫn: 
Phân tích sơ đồ trên thành các sơ đồ cho từng chức năng: 
Đo lường điện 
 110
7.3 Đồng hồ đo điện tử (DMM) 
7.3.1 Giới thiệu: 
Đồng hồ đo điện tử (DMM _ Digital MultiMeter) là loại đồng hồ đo có các chức 
năng tương tự như đồng hồ đo VOM nhưng mạch đo dựa trên kĩ thuật số. Nhìn chung 
DMM có nhiều ưu điểm hơn VOM như chính xác hơn, tổng trở vào lớn, tự động chỉnh 
thang đo, độ phân giải cao, dễ quan sát kết quả, có thể lưu trữ và xử lí dữ liệu...Tuy 
nhiên khó sửa chữa, giá thành cao nên ít thông dụng hơn VOM. 
7.3.2 Sơ lược cấu tạo của DMM: 
Trong DMM có mạch chuyển đổi tương tự sang số ADC để biến tín hiệu tương tự 
cần đo ngõ vào thành tín hiệu số sau đó đưa đến mạch lưu trữ, xử lí cho ra tín hiệu 
thích hợp kích bộ phận hiển thị làm hiện lên các con số trên màn hình tinh thể lỏng 
LCD hoặc điều khiển kim chỉ thị quay một góc tương ứng trên thang đo. Một bộ phát 
xung chuẩn cung cấp xung cho các khối hoạt động đồng bộ. 
7.3.3 Nguyên lí đo của DMM: 
Khác với VOM, đồng hồ đo điện tử DMM dựa trên cơ sở điện áp để tính ra giá trị 
đại lượng cần đo. Do vậy các đại lượng dòng điện, điện trở, điện cảm... đều được 
chuyển thành tín hiệu điện áp một chiều trước khi đưa vào mạch xử lí. 
7.3.4 Hướng dẫn sử dụng: 
Trong phần này sẽ giới thiệu một DMM điển hình có tính năng khá hiện đại 
Chú thích các bộ phận trên mặt DMM: 
1. Màn hiển thị tinh thể lỏng LCD. 
2. Nút nhấn mở nguồn. 
3. Nút nhấn Data hold để giữ lại giá trị đo trên màn hiển thị. 
4. Nút Peak hold để lấy giá trị lớn nhất đại lượng đang đo. 
5. Nút AC-CAP lựa chọn đại lượng đo là điện áp xoay chiều hoặc điện dung. 
6. Núm xoay chuyển mạch (gallet) chọn chức năng đo và thay đổi tầm đo. 
7. Đế cắm thử tụ điện. 
8. Đế cắm thử transistor. 
9. Lỗ cắm que đo màu đỏ khi đo dòng điện bé hơn 20 [A]. 
10. Lỗ cắm que đo màu đỏ khi đo dòng điện bé hơn 200 [mA]. 
11. Lỗ cắm que đo màu đen trong tất cả các phép đo. 
12. Lỗ cắm que đo màu đỏ khi đo V, Ω, tần số f. 
Đo lường điện 
 111
Đồng hồ đo điện tử DMM 
Giáo trình: Đo Lường Điện 
 112
7.4 Dao động ký (OSCILLOSCOPE) 
7.4.1 Giới thiệu: 
Dao động ký là thiết bị đo hiện đại, thể hiện dạng sóng của tín hiệu cần đo trên màn 
hình để quan sát và từ đó tính ra độ lớn của tín hiệu. Vì vậy dao động ký còn được gọi 
là máy hiện sóng. Dao động ký có kích thước lớn và khá đắt tiền nên chỉ được sử dụng 
trong những công việc thiết kế cần đo đạc chính xác dạng và độ lớn tín hiệu do vậy ít 
thông dụng hơn VOM và DMM. 
7.4.2 Sơ lược cấu tạo của Oscilloscope: 
Bộ phận chính là đèn hình CRT, bên trong có các bản cực lệch dọc và lệch ngang. 
Hai bản cực lệch dọc nhận tín hiệu vào đã được khuyếch đại để làm lệch tia điện tử 
theo chiều dọc và hai bản lệch ngang nhận tín hiệu quét ngang để làm lệch tia điện tử 
theo chiều ngang. Mạch đèn hình cung cấp các mức điện áp phù hợp cho lưới gia tốc, 
lưới hội tụ và anode. Mạch lệch dọc nhận tín hiệu cần đo đã được khuếch đại để tạo 
điện trường giữa hai bản cực lệch dọc điều khiển chùm tia điện tử di chuyển theo chiều 
thẳng đứng. Mạch lệch ngang còn gọi là mạch tạo gốc thời gian tạo tín hiệu hình răng 
cưa áp vào hai bản cực lệch ngang để điều khiển sự lệch ngang của chùm tia điện tử. 
Các đầu đo (Probe) tiếp nhận tín hiệu cần đo từ mạch điện. 
7.4.3 Nguyên lí đo của Oscilloscope: 
Dựa trên nguyên tắc lực điện trường làm lệch chùm tia điện tử. Tín hiệu cần đo sẽ 
tạo ra lực điện trường tác dụng lên chùm tia điện tử theo phương dọc, tín hiệu quét tạo 
ra lực điện trường tác dụng lên chùm tia điện tử theo phương ngang. Sự phối hợp của 
hai lực điện trường này sẽ điều khiển chùm tia điện tử quét qua tất cả các điểm trên 
mặt màn hình phát quang để tạo ra hình ảnh tín hiệu cần quan sát. 
7.4.4 Hướng dẫn sử dụng: 
Chú thích các bộ phận trên mặt Oscilloscope: 
Mạch đèn hình: 
1. POWER: Công tắc bật/tắt điện, xoay núm để chiếu sáng mặt màn hình. 
(ILLUM: illumination: độ rọi sáng). 
2. INDICATOR: Đèn Led chỉ báo có điện. 
3. INTENSITY: Thay đổi cường độ sáng của vệt sáng hoặc dạng sóng hiển thị. 
Tuy nhiên, cường độ cao thường xuyên có thể làm nám màn hình, giảm tuổi thọ đèn 
hình và bộ cao thế của máy. 
4. FOCUS: Thay đổi độ hội tụ (độ tập trung của điểm sáng hoặc vệt sáng). 
Thường thay đổi kết hợp INTENSITY với FOCUS để có vệt sáng vừa phải và sắc nét. 
5. BEAM FINDER (chỉ có trên model PS_XX1/XX5): Khi ấn nút vệt sáng sẽ xuất 
hiện gần trung tâm màn hình bất chấp tình trạng các núm điều khiển. 
6. TRACE ROT (trace rotation): Xoay để chỉnh vệt sáng nằm ngang trên màn 
hình. Do sự thay đổi của máy và sự thay đổi từ trường quả đất, đôi khi vệt sáng trên 
màn hình không còn nằm ngang nữa, lúc đó cần xoay núm. 
Mạch lệch dọc: 
7. CHA (X): Kênh A. Ngõ vào của kênh A, 400 Vđỉnh-đỉnh tối đa. Trong hoạt động 
X-Y đây là ngõ vào tín hiệu X (hoành độ). 
8. CHB (Y): Kênh B. Ngõ vào của kênh B, 400 Vđỉnh-đỉnh tối đa. Trong hoạt động 
X-Y đây là ngõ vào tín hiệu Y (tung độ). 
9. IN MODE: Chế độ vào. Chọn chế độ vào DC/GND/AC cho ngõ vào CHA (7). 
DC (kết nối dc): Hai thành phần ac và dc của tín hiệu đều đến màn hình (dạng sóng 
hiển thị phụ thuộc vào cả ac lẫn dc của tín hiệu vào). 
Giáo trình: Đo Lường Điện 
 113
AC (kết nối ac): Thành phần dc của tín hiệu bị một tụ điện cản lại, chỉ có thành phần 
ac đến màn hình (dạng sóng hiển thị chỉ phụ thuộc vào thành phần ac của tín hiệu). 
GND (kết nối đất): Tín hiệu vào bị tắt (mạch hở) và ngõ vào của máy được nối tắt 
xuống đất, được dùng để chỉnh và thử máy (Ví dụ: để xem vệt sáng có thể chỉnh sắc 
nét đến đâu trong lúc không có nhiễu từ bên ngoài xâm nhập vào máy). Dĩ nhiên khi 
muốn quan sát tín hiệu thì không được để IN MODE ở GND. 
10. IN MODE: Chế độ vào. Chọn chế độ đầu vào DC/GND/AC cho ngõ vào CHB 
(8)_tương tự như phần 9 nhưng áp dụng cho tín hiệu vào ở CHB. 
11. VERT MODE: Chế độ dọc. Chọn tín hiệu vào để điều khiển sự lệch dọc của 
điểm sáng trên màn hình. 
CHA: Tín hiệu vào CHA điều khiển sự lệch dọc. 
CHB: Tín hiệu vào CHB điều khiển sự lệch dọc. Ngoài ra vị trí này còn cho phép sử 
dụng dao động nghiệm ở chế độ X-Y, kết hợp với nút X-Y (29). 
DUAL: Cả hai tín hiệu vào ở CHA và CHB cùng điều khiển sự lệch dọc: 
Nếu núm HOLD OFF (25) ở vị trí ấn vào là chế độ chuyển mạch Alternate (luân 
phiên). Chế độ Alternate thích hợp để quan sát tần số cao (vài KHz trở lên) hoặc tín 
hiệu tốc độ nhanh (1ms/DIV trở lên). 
Nếu núm HOLD OFF (25) ở vị trí kéo ra là chế độ chuyển mạch Chopping (chặt 
khúc), theo đó hai tín hiệu vào ở CHA và CHB bị chặt ở tần số khoảng 500 KHz. Chế 
độ Chopping thích hợp để quan sát tín hiệu tần số thấp (dưới vài KHz) hoặc tín hiệu có 
tốc độ chậm (dưới 1ms/DIV). 
ADD: Để hiển thị tổng hoặc hiệu hai tín hiệu tại kênh CHA và CHB. 
Nếu núm VERT.POSITION của CHB (17) ở vị trí ấn vào: CHA + CHB. 
Nếu núm VERT.POSITION của CHB (17) ở vị trí kéo ra: CHA - CHB. 
12. VOLT/DIV cho CHA (núm lớn ở ngoài): Số volt cho mỗi khoảng chia: thay đổi 
mạch giảm/khuyếch đại dọc của CHA để hiển thị lên màn hình có biên độ (theo chiều 
dọc) từ 5mV/DIV đến 5 V/DIV. 
DIV (division): Là khoảng cách chia ở mặt màn hình, thường là 1 cm, ngoài ra còn có 
các khoảng chia nhỏ 1 mm. 
13. VOLT/DIV cho CHB (núm lớn ở ngoài): Số volt cho mỗi khoảng chia. Tương 
tự như phần 12 nhưng áp dụng cho tín hiệu vào ở CHB. 
14. VAR cho CHA (núm nhỏ ở trong): Thay đổi liên tục (VAR: variable) biên độ 
hiển thị trong một phạm vi vừa phải. Khi xoay núm VAR đến vị trí CAL (Calibration: 
đọ chuẩn) thì trị giá ghi ở vòng ngoài mới đúng (Ví dụ: núm VOLT/DIV ở vị trí 20mV 
thì mỗi DIV trên màn hình sẽ tương ứng với 20mV). Còn nếu núm VAR không ở vị trí 
CAL thì trị giá ghi ở vòng ngoài nhỏ hơn trị đúng. Do đó khi dùng dao động nghiệm 
đo biên độ tín hiệu phải xoay núm VAR đến vị trí gài CAL. 
Khi kéo núm VAR ra, dạng sóng hiển thị trên màn hình sẽ được giãn ra theo chiều dọc 
5 lần (X5MAG). 
15. VAR cho CHB (núm nhỏ ở trong): Tương tự như phần 14 nhưng áp dụng cho 
tín hiệu vào ở CHB. 
16. VERT POSITION cho CHA: Vị trí dọc. Dịch chuyển dọc (lên xuống) dạng 
sóng hiển thị của CHA. Ở vị trí kéo ra núm này có chức năng ALT TRIG (Alternate 
triggering: nảy mạch luân phiên). 
17. VERT POSITION cho CHB: Vị trí dọc. Dịch chuyển dọc (lên xuống) dạng 
sóng hiển thị của CHB. Ở vị trí kéo ra núm này có chức năng INV (Inverting: đối dấu, 
đảo pha) tín hiệu vào ở CHB (kết hợp với chế độ ADD của VERT MODE (11). 
Giáo trình: Đo Lường Điện 
 114
Trigger: 
18. TRIGGER SOURCE: Nguồn tín hiệu nảy. Chọn nguồn tín hiệu để nảy mạch 
quét ngang (điều khiển sự di chuyển ngang của điểm sáng trên màn hình) độc lập với 
VERT MODE (11). 
CHA: Tín hiệu vào CHA là nguồn tín hiệu nảy. 
CHB: Tín hiệu vào CHB là nguồn tín hiệu nảy. 
LINE: Tín hiệu điện lưới 220V-50Hz được hạ xuống biên độ nhỏ dùng làm nguồn tín 
hiệu nảy. Chế độ này đôi khi được dùng tín hiệu quan sát có liên quan tần số với điện 
lưới. Ví dụ sóng dư ở mạch chỉnh lưu toàn phần (có chu kì đúng gấp đôi điện lưới). 
EXT: Tín hiệu nảy từ bên ngoài đưa vào ở ngõ EXT TRIG (19) thay thế cho tín hiệu 
nảy bên trong. Tín hiệu nảy bên ngoài phải có liên hệ tần số với tín hiệu quan sát. 
19. EXT TRIGGER: Nảy từ bên ngoài. Ngõ vào của tín hiệu nảy từ bên ngoài (lúc 
bấy giờ TRIGGER SOURCE phải ở vị trí EXT). Biên độ tín hiệu nảy không quá 300 
Vđỉnh-đỉnh. Ngõ EXT TRIGGER còn gọi EXT SYNC (đồng bộ ngoài). 
20. TRIGGER COUPLING: Kết nối tín hiệu nảy. Chọn chế độ tác động của xung 
nảy lên mạch quét ngang. 
AUTO (Automatic_tự động): Nảy tự động. Mạch quét ngang vẫn hoạt động dù chưa 
có tínn hiệu nảy hoặc có mà chưa đủ biên độ. Khi có tín hiệu nảy mạch quét ngang tự 
động chuyển sang chế độ quét được nảy (triggered sweep). Thường dao động nghiệm 
hoạt động ở chế độ AUTO. 
NORM (Normal: bình thường): Nảy bình thường. Mạch quét ngang chỉ hoạt động khi 
có tính hiệu nảy. 
TV-V (phần Vertical của Tivi): Dải tần số tín hiệu nảy là DC đến 1KHz. Chủ yếu dùng 
cho tần số quét dọc của máy Tivi và màn hình máy tính. 
TV-H (phần Horizonal của Tivi): Dải tần số tín hiệu nảy là 1KHz đến 100KHz. Chủ 
yếu dùng cho tần số quét ngang của Tivi và màn hình máy tính. 
Hai chức năng TV-V, TV-H cho phép quan sát đồng thời hai tín hiệu (vào ở CHA và 
CHB) không có liên quan tần số với nhau. 
21. TRIG LEVEL: Mức nảy. Thay đổi mức nảy (mức biên độ của tín hiệu vào ở 
CHA hoặc CHB hoặc LINE (xem 18) để mạch trigger của máy tạo xung nảy đưa đến 
mạch quét ngang) và đường dốc của tín hiệu mà mạch trigger đưa vào để tạo xung nảy. 
Khi núm ở vị trí ấn vào: +slope (đường dốc dương hayđường dốc lên): xung nảy 
được tạo ra khi đường dốc lên của tín hiệu đạt đến mức nảy. 
Khi núm ở vị trí kéo ra: -slope (đường dốc âm hay đường dốc xuống): xung nảy 
được tạo ra khi đường dốc xuống của tín hiệu đạt đến mức nảy. 
22. HOLD OFF: Ngưng (sự quét ngang). Đối với các tín hiệu tuy tuần hoàn nhưng 
biến thiên phức tạp chẳng hạn như tín hiệu số nhị phân, sự nảy (đồng bộ) có thể khó 
khăn (dạng sóng hiển thị bị biến động). Lúc bấy giờ dừng sự quét ngang ở đầu lúc quét 
tiến có thể giúp sự nảy tốt hơn. Xoay núm HOLD OFF để thay đổi thời gian dừng này. 
Ở vị trí kéo ra núm HOLD OFF có chức năng CHOP (kết hợp với VERT MODE (11) 
ở vị trí DUAL). 
Gốc thời gian: 
23. TIME/DIV: Thời gian cho mỗi khoảng chia. Xoay núm để thay đổi tốc độ quét 
ngang, cụ thể là thay đổi thời gian tương ứng với khoảng chia trên mặt màn hình từ 
0,1µs/DIV (nhanh nhất) đến 2s/DIV (chậm nhất). 
24. TIME VAR: Thay đổi liên tục tốc độ quét ngang (thời gian tương ứng với mỗi 
khoảng chia theo chiều ngang trên màn hình) trong một phạm vi vừa phải. Chỉ khi nào 
VAR ở vị trí gài CAL (Calibration: đọ chuẩn) thì trị giá ghi ở TIME/DIV mới đúng, 
Giáo trình: Đo Lường Điện 
 115
còn nếu không thì nhỏ hơn chẳng hạn khi TIME/DIV ở 20ms và VAR ở CAL thì mỗi 
khoảng chia sẽ tương ứng với thời gian 20ms, còn nếu VAR không ở CAL thời gian sẽ 
nhỏ hơn 20ms. 
25. HOR POSITION: Vị trí ngang. Dịch chuyển ngang dạng sóng hiển thị trên màn 
hình. Ở ví trí kéo ra núm này có chức năng X10MAG sẽ giãn dạng sóng theo chiều 
ngang 10 lần. 
26. 27. 28. (chỉ có ở model PS-XX5): Liên quan đến quét trì hoãn (delay-sweep), 
khả năng này giúp các phép đo liên quan đến thời gian thuận tiện và chính xác hơn. 
Các ngõ khác: 
29. X-Y: Chuyển máy sang chế độ X-Y. 
30. CAL (Calibration): Ngõ ra tín hiệu vuông đối xứng biên độ 2Vđỉnh-đỉnh ở tần số 
khoảng 1KHz. Tín hiệu này dùng để đọ chuẩn dao động nghiệm hoặc là nguồn tín hiệu 
để thử các mạch. 
31. 32. (chỉ có ở model PS-XX5): Dùng để thử linh kiện. 
33. GND: Đầu nối đến vỏ kim loại của máy. 
Giáo trình: Đo Lường Điện 
 116
Máy hiện sóng Oscilloscope 
Giáo trình: Đo Lường Điện 
 117
Câu hỏi ôn tập: 
1. Trình bày các vấn đề cần quan tâm khi sử dụng thiết bị đo? 
2. Trình bày sơ lược cấu tạo và nguyên lí đo của VOM ? 
3. Trình bày cách sử dụng VOM để đo các đại lượng R, C, L? 
4. Trình bày nguyên tắc phân tích sơ đồ VOM? 
5. Trình bày sơ lược cấu tạo và nguyên lí đo của DMM? 
6. Trình bày sơ lược cấu tạo và nguyên lí đo của OSCILLOSCOPE?