Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 20
Nazwisko: Drzazga Grochowski	Imię: Jarosław Grzegorz		Semestr VI	Grupa ED 6.1	Rok 7kad. 1996/97
Temat ćwiczenia: Zastosowanie kompesatorów prądu stałego.				Data wykonania 25.03.97	Ocena

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie zastosowań i własności kompensatorów napięciowych prądu stałego.

II. Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.

1. Galwanometr 7108 C=3,3⋅10^-9 A/m T_o=3s R_g = 190Ω

2. Mikroamperomierz magnetoelektryczny PL-P3-46-E6 kl. 0.5 zakr. 750 mA

3. Miliamperomierz magnetoelektryczny PL-P3-522-E6 kl. 0.5 3mA

4. Woltomierz magnetoelektryczny PL-P3-50-E6 kl. 1 3 V

5. Rezystor dekadowy PL-P3-555-E6 kl. 0.05

6. Rezystor dekadowy PL-P3-338-E6 kl. 0,05

7.Źródło wzorcowe PL-P3-576-E6 kl. 0.005

8.Źródło wzorcowe PL-P3-60-E6 kl. 0.05

III. Wykonanie ćwiczenia.

1. Wyznaczenie błędu czułości dla różnych wartości opornika R_W reprezentującego rezystancję wewnętrzną źródła E_X.

Schemat układu pomiarowego:

Tabela

Lp	IP	Rr	RW	RN	ΔRr	EX	Δα	Δ EX	δS	δEX	S
	mA	Ω	Ω	Ω	Ω	V	dz	mV	%	%	dz/V
1		2647,3	0		20		34	26	2		1307
2		2641,7	300		20		25	26	2		961
3	1.3	2637,0	600	1000	20	1.3	19	26	2	1.16	730
4		2633.0	900		40		33	52	4		634
5		2680.0	1200		30		29	39	3		743
6		2668.9	1500		40		22	52	4		423

Obliczenia:

E_X = I_P⋅R_N = 1.3⋅10^-3⋅1000= 1.3V

ΔE_X = I_P⋅ΔR_r = 1.3⋅10^-3⋅20= 26mV

S = Δα/ΔE_X = 34/26⋅10^-3= 1307 dz/V

Wykres charakterystyki S = f(R_W)

2. Pomiar metodą podstawienia ogniwa wzorcowego E_N kompensatorem o stałym prądzie.

Schemat układu pomiarowego:

I_P = 100μA R_N = 10230.9Ω E_NW = 1,01859V

E_N = I_P⋅R_N = 100⋅10^-6⋅10230.9 =1,02309V

3. Pomiar kompensatorem sem E_X badanego w pkt. 1.

Schemat układu pomiarowego:

I_P = 100μA

R_N = 13581,9Ω

Δα = 7 dz

ΔR_N = 100 Ω

E_X = I_P⋅R_N = 100⋅10^-6⋅13581,9= 1.35819V

ΔE_X = I_P⋅ΔR_N = 100⋅10^-6⋅100= 0.01 V

S = Δα/ΔE_X = 7/0.01= 700 dz/V

4. Pomiar rezystancji woltomierza magnetoelektrycznego na zakresie 3V kompensatorem napięcia stałego metodą porównawczą.

Schemat układu pomiarowego:

Pomiarów nie dokonano

IV. Wnioski.

W pierwszym punkcie ćwiczenia wyznaczaliśmy błąd czułości w zależności od wartości rezystancji wewnętrznej źródła. Na podstawie wykreślonej charakterystyki S=f(R_W) stwierdzamy że czułość maleje wraz ze wzrostem R_W, natomiast błąd czułości maleje wraz ze zmniejszaniem się tej rezystancji. Przy wyborze rezystora R_r należy kierować się możliwością uzyskania większej płynności regulacji. W drugim punkcie ćwiczenia dokonaliśmy wzorcowania ogniwa E_N. Mierzyliśmy SEM ogniwa korzystając z metody podstawienia. Błąd pomiaru napięcia jałowego ogniwa badanego jest równy klasie ogniwa wzorcowego. Z tego względu jest to metoda bardzo dokładna. Wyznaczony doświadczalnie błąd czułości jest bardzo mały co świadczy o dużej dokładności zastosowanej metody pomiaru. Pomiar w punkcie 4) osiąga szczególnie wysoką dokładność przy jednakowych wartościach znamionowych R_N i R_X, dzięki kompensowaniu się błędów pomiaru napięć U_X i U_N. Konieczna jest jednak ścisła stałość prądu I_P płynącego przez R_N i R_X w czasie pomiarów.. Błędy występujące przy pomiarach kompensatorami wynikają z niedokładności elementów współpracujących z kompensatorami tzn. z niestabilności napięcia E_W, niestabilności źródła zasilania oraz błędów wnoszonych przez wskaźnik równowagi.

U

E_X

R_r

R_N

R_W

mA

W

I_P

G

W

μA

I_p

U

E_X

R_r

W

G

E_W

Telep W

Galw.

Telep K

Szab

Kompensator

2

1

P

E_X

E_N

2

1

do E_X komp.

W

2

1

P

2

1

do E_X komp.

U

R_N2

R_X

mA

---