Bộ chia áp, dòng điện

Nguyên nhân sai số trên Bộ chia áp và cách khắc phục

Trong các hệ thống đo đạc điện điện tử, bộ chia áp và bộ chia dòng giữ vai trò quan trọng trong việc xử lý, phân bổ và ổn định tín hiệu trước khi đưa vào thiết bị đo.

Một số nguyên nhân thường dẫn đến sai lệch trên bộ chia áp

Bộ chia áp kháng điện về bản chất là một mạng gồm hai hoặc nhiều phần tử mắc nối tiếp, trong đó điện áp đầu vào được hạ xuống theo tỷ lệ giữa các giá trị linh kiện. Trong môi trường công nghiệp, loại thiết bị này thường được tích hợp trong các module chuyên dụng có kết cấu bền vững, độ ổn định tốt và cho kết quả đáng tin cậy hơn nhiều so với các mạch tự lắp. Nhờ cấu trúc tối ưu, bộ chia áp dạng kháng giúp hạn chế nhiều dạng sai lệch trong quá trình sử dụng.

Chẳng hạn với các bộ chia áp như Tunkia TH0150, HV Hipot GDFR-R100 hay Wrindu RDCF-150kV được EMIN phân phối đều sử dụng vật liệu ổn định nhiệt và cách ly tốt để giảm sai số trong môi trường công nghiệp.

Tuy vậy khi vận hành thực tế, sự chênh lệch vẫn có thể xuất hiện vì nhiều lý do. Trước hết là dung sai linh kiện. Ngay cả loại điện trở có độ chuẩn cao như 1% hay 0,1% vẫn có mức lệch nhất định so với giá trị danh định. Khi nhiều phần tử có sai lệch ngẫu nhiên mắc nối tiếp, tổng tỷ lệ phân áp có thể sai đi và làm giảm độ tin cậy của phép đo.

Nhiệt độ cũng là yếu tố dễ gây biến động. Mỗi điện trở đều có hệ số nhiệt TCR; khi môi trường nóng lên, đặc biệt trong các tủ điện hoạt động nhiều giờ liên tục, trị số linh kiện thay đổi theo nhiệt độ khiến tỷ lệ phân áp không còn ổn định và sai lệch có thể tăng dần theo thời gian.

Một nguyên nhân khác thường gặp là hiệu ứng tải. Khi bộ chia được nối với thiết bị đo có trở kháng đầu vào không đủ lớn, phần tải này sẽ kéo dòng từ ngõ ra, làm thay đổi tỷ lệ phân áp ban đầu. Đây là lỗi thiết kế phổ biến trong những hệ thống đo lường chưa tối ưu và có thể làm gia tăng sai lệch nếu không tính toán từ đầu.

Ngoài ra, với tín hiệu AC, tần số là yếu tố không thể bỏ qua. Linh kiện thực tế luôn tồn tại điện dung và điện cảm ký sinh. Khi tần số tăng cao, những thành phần này làm thay đổi tổng trở của mạng chia, khiến tỷ lệ thu được lệch khỏi giá trị lý thuyết. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng tần số cao hoặc môi trường có nhiều yếu tố phức tạp.

Giải pháp giảm thiểu sai lệch

1. Chọn linh kiện có độ chuẩn cao

Thay vì điện trở loại phổ thông 5%, nên dùng linh kiện độ chính xác cao hơn như 0.1% hoặc 0.01% với hệ số nhiệt thấp, chẳng hạn 10 ppm mỗi độ C.

Ưu tiên bộ chia áp chuyên dụng, có cách ly tín hiệu

Trong môi trường công nghiệp có nhiễu và biến thiên nhiệt độ lớn, việc sử dụng thiết bị chia áp hoặc chia dòng chuyên dụng là lựa chọn hiệu quả.

Các tính năng nên quan tâm gồm:

• Cách ly quang hoặc điện môi để giảm nhiễu và bảo vệ thiết bị.

• Mạch bù nhiệt đảm bảo độ ổn định trong dải nhiệt rộng.

• Trở kháng đầu vào và đầu ra tiêu chuẩn để hạn chế tối đa hiệu ứng tải.

2. Tính toán đúng trở kháng tải

Thiết bị nhận tín hiệu cần có trở kháng đầu vào lớn hơn tối thiểu 100 lần tổng trở của mạng chia.

3. Hiệu chuẩn định kỳ

Mọi thiết bị đo đều cần được kiểm tra và hiệu chuẩn theo chu kỳ. Hầu hết các bộ chia áp và bộ chia dòng đều có hướng dẫn chi tiết để người dùng đối chiếu sai lệch và đưa thiết bị về trạng thái chuẩn. Bạn cũng có thể sử dụng dịch vụ hiệu chuẩn chuyên nghiệp để đánh giá độ chính xác hiện tại và nhận chứng chỉ khi cần.

Bên cạnh đó, chọn nhà cung cấp uy tín với sản phẩm chất lượng cao giúp đảm bảo khả năng vận hành ổn định. EMIN cung cấp nhiều loại bộ chia áp và dòng điện, từ thiết bị tiêu chuẩn cho phòng lab, dòng công suất lớn cho công nghiệp đến các model dành cho hiệu chuẩn, mang lại giải pháp toàn diện giúp doanh nghiệp duy trì độ ổn định trong mọi phép đo.