POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Laboratorium metrologii elektrycznej i elektronicznej.

Zespół nr 1 Data wykonania:

Krzysztof Czuryłowski 99-10-14

Ćwiczenie nr 1.

Temat ćwiczenia: Badanie laboratoryjnych źródeł prądu.

Ocena:

Cel ćwiczenia .

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych źródeł napięcia i prądu stałego i przemiennego oraz metod pomiaru ich charakterystycznych parametrów .

1. Pomiar charakterystyki obciążenia źródła elektrochemicznego.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Amperomierz magnetoelektryczny kl. 0,5; zakres 1,5A; numer seryjny PL-P3-520-E6

2. Woltomierz magnetoelektryczny kl1,5; zakres 2,5 V; numer seryjny PL-D3-480-E6

3. Rezystor suwakowy R=89Ω I_max=1,1A

4. Akumulator zasadowy E=1.25V

Tabela pomiarów:

U [V]	Io [A]	Rw [Ω]
1.25	0.02	0.00
1.25	0.04	0.00
1.25	0.1	0.00
1.25	0.2	0.00
1.225	0.3	0.08
1.225	0.4	0.06
1.2	0.64	0.08
1.2	0.85	0.06
1.2	0.9	0.06
1.2	0.92	0.05

Przykładowe obliczenia:

Rezystancja wewnętrzna źródła:

Rw = (E-U)/Io=(1,25-1,1225)/0,3=0,08Ω

E- napięcie w stanie jałowym

2. Pomiar charakterystyki obciążenia elektronicznego zasilacza napięciowego.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Amperomierz magnetoelektryczny kl. 0,5; zakres 3A; numer seryjny PL-P3-520-E6

2. Woltomierz elektromagnetyczny kl 0,5; zakres 300 V; numer seryjny PL-D3-339-E6

3. Woltomierz magnetoelektryczny kl 1,5; zakres 10 V; numer seryjny PL-D3-480-E6

4. Rezystor suwakowy R=89Ω I_max=1,1A

5. Zasilacz stabilizowany +5V, KP 16102

6. Autotransformator 0 - 250V Imax=2.5A

Tabela pomiarów:

U [V]	Io [mA]	U [V]	Io [mA]
4.8	50	4.8	50
4.8	500	4.8	400
4.8	700	4.8	700
4.8	1100	4.7	1250
4.8	1400	4.7	1500
4.7	1500	4.6	1800
4.7	1700	4.6	2100
4.7	2000	4.6	2300
4.6	2300	3.6	2100
4.6	2400	2.5	1700
4	2250	1.05	1200
3.2	2000	0.6	1000
2	1600
1.4	1300
0.5	1

3. Wyznaczanie współczynnika stabilizacji zasilacza napięciowego dla 100%, 50%, 20% i 10%

I_omax przy zmianie napięcia zasilającego o ± 10% U_n.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Amperomierz magnetoelektryczny kl. 0,5; zakres 3A; numer seryjny PL-P3-520-E6

2. Woltomierz elektromagnetyczny kl 0,5; zakres 300 V; numer seryjny PL-D3-339-E6

3. Woltomierz magnetoelektryczny kl 1,5; zakres 10 V; numer seryjny PL-D3-480-E6

4. Rezystor suwakowy R=89Ω I_max=1,1A

5. Zasilacz stabilizowany +5V, KP 16102

6. Autotransformator 0 - 250V Imax=2.5A

Tabela pomiarów:

I	U1	U2	Sn
[A]	[V]	[V]	-
2,4	200	4,6
		210		4,6
		220		4,6
		230		4,6
		240		4,6
	1,2	200		4,7
		210		4,7
		220		4,7
		230		4,7
		240		4,7
	0,48	200		4,7
		210		4,7
		220		4,7
		230		4,7
		240		4,7
	0,25	200		4,7
		210		4,7
		220		4,7
		230		4,7
		240		4,7

Wartość współczynnika stabilizacji:

Sn = (ΔU1/U1)/(ΔU2/U2)=

Gdzie: ΔU1/U1 -względna zmiana przemiennego napięcia zasilającego

ΔU2/U2 - względna zmiana napięcia stałego na wyjściu zasilacza

4. Wyznaczanie charakterystyki potencjometru zasilanego z autotransformatora w funkcji

przesunięcia suwaka.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Woltomierz elektromagnetyczny kl. 0,5; zakres 150 V; numer seryjny PL-P3-339-E6

2. Autotransformator 0 - 250V Imax=2.5A

3. Rezystor suwakowy Imax = 0.5A R = 480 Ω

Tabela pomiarów:

Lp.	R	Uwy
		[ Ω]	[V]
1	50	0
2	150	25
3	200	55
4	250	80
5	300	100
6	350	125
7	400	150

5. Wyznaczanie charakterystyki U_wyj = f ( α ) laboratoryjnego autotransformatora.

Schemat pomiarowy.

.

Wykaz przyrządów .

1. Woltomierz elektromagnetyczny kl. 0,5; zakres 150 V; numer seryjny PL-P3-339-E6

2. Autotransformator 0 - 250V Imax=2.5A

Tabela pomiarów:

α	U
[dz]	[V]
4	50
5	60
7	80
9	100
11	125
13	145
16	180
19	210
22	240

Wnioski .

Charakterystyka U=f(I₀) akumulatora wyznaczona w oparciu o wykonane pomiary, przebiega w sposób świadczący o tym, że badane źródło posiada pewną rezystancję wewnętrzną, która powoduje obniżanie się napięcia na zaciskach wraz ze wzrostem prądu obciążenia.

Jednym ze sposobów zapewnienia stałości napięcia stosuje się zasilacze elektroniczne. Zasilacze te charakteryzują się lepszymi parametrami niż akumulatory.

Uzyskana charakterystyka U=f(I₀) zasilacza dowodzi, że stabilizatory takie utrzymują stałą wartość napięcia w szerokim zakresie prądu obciążenia.

Użyte przyrządy przy wyznaczaniu współczynnika stabilizacji nie odnotowały zmiany napięcia wyjściowego (charakterystyka U₁=(U₀) ), co z kolei uniemożliwiło wyznaczenie współczynnika stabilizacji.

Do regulacji napięcia i prądu w obwodach pomiarowych stosuje się oporniki regulacyjne i autotransformatory. Elementy takie powinny charakteryzować się płynnością regulacji napięcia. Przedstawione charakterystyki przebiegają liniowo w związku z tym badane elementy zapewniają płynność regulacji napięcia.

W

E

R_o

R_w

V

A

AT

∼ 220 V

Zasilacz

stabilizowany

R_o

A

V₁

V₂

AT

∼ 220 V

Zasilacz

stabilizowany

R_o

A

AT

R

V₂

∼ 220 V

V₂

∼ 220 V

AT

V

V₁

---