Politechnika Wrocławska^™ we Wrocławiu
Paweł Proń	Wydział Elektroniki	kierunek: EiT
data wykonania ćwiczenia: 98-11-04	Grupa: ............	rok akademicki: 98/99
Temat ćwiczenia: Pomiary rezystancji, pojemnoci i indukcyjności metodami bezpośrednimi.

I. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest pomiar parametrów elementów R, L, C i zwrócenia uwagi na schemat zastępczy elementu wynikający ze sposobu pomiaru, poznanie mostków prądu zmiennego i miernika impedancji, analiza wpływu czynników dodatkowych takich jak pojemność doprowadzeń, indukcyjność itp.

II. Spis przyrządów.

• Półautomatyczny mostek R,L,C typ E - 314

• Automatyczny mostek typ E - 315

• Kondensatory : 560 nF

• nF

4,7 nF

• nF

370 pF

10 pF

• Cewki 390 

 

III. Wyniki pomiarów.

1. Pomiary parametrów kondensatorów mostkiem R,L,C.

1. w układzie z automatyczną kompensacja strat C_A

2. w układzie szeregowym C_S

• zakres stratności D = (0 - 0,1)

3. w układzie równoległym

• 
  zakres stratności D = (0,1 - 10)

4. tabela wyników pomiarów

• mostek pracował z częstotliwością generatora f = 1 kHz
  0,2 %, i napięciem U = 1V
  20%.

Lp.	CA			CS
		CX	CX	δCX [%]	CX	CX	δCX [%]	D x10^-3
1.	605,7 nF	0,7 nF	0,1	605,7 nF	0,7 nF	0,1	9,5 1
2.	95,22 nF	0,11 nF	0,1	95,21 nF	0,11 nF	0,1	8,5 1
3.	5,055 nF	0,006 nF	0,1	5,055 nF	0,006 nF	0,1	6,0 1
4.	43,02 nF	0,05 nF	0,1	43,00 nF	0,005 nF	0,1	5,0 1
5.	407,3 pF	0,5 pF	0,1	407,0 pF	0,5 pF	0,1	6,0 1

Uwaga:

• wszystkie kondensatory miały stratność poniżej 0,1 ,natomiast w układzie równoległym C_P zakres stratności D = (0,1 - 10), dlatego nie można było przeprowadzić pomiarów w tym układzie.

5. Obliczenia:

C_X =
(0,1% wartości mierz. +1dz.)

nF

δ C_X =

D =
0,001 - błąd odczytu ze skali przyrządu

2. Pomiar parametrów cewek mostkiem RLC

1. w układzie z automatyczną kompensacją strat L_A

• 
  zakres dobroci Q = (0,33 - 1000)

b) w układzie szeregowym L_S

• 
  zakres dobroci Q = (0,1 - 10)

3. w układzie równoległym L_P

• 
  zakres dobroci Q = (10 - 1000)

4. tabela wyników pomiarów

• warunki pracy mostka takie same jak w punkcie 1.d)

Lp.	LA
		LX [H]	LX [H]	δLX [%]
1.	402,2	0,9	0,2
2.	18,30	0,11	0,6

Uwaga:

• pozostałe układy L_S i L_P - uszkodzone !

5. obliczenia:

L_X =
(0,2 % wartości mierz. +1dz.)

H

L_X =
(0,5 % wartości mierz. +1dz.)

H

3. Pomiar pojemności kondensatora ekranowanego mostkiem typ E - 315.

• pojemność kondensatora C = 10 pF

• tabela wyników pomiarów

Lp.	CA			CS
		CX [pF]	CX [pF]	δCX [%]	CX [pF]	CX [pf]	δCX [%]	D x10^3
1.	10,40	0,02	0,2	10,63	0,02	0,2	6 1
C = 10 pF w układzie nie ekranowanym
2.	56,64	0,06	0,1	56,64	0,06	0,1	6 1

Uwaga:

• w układzie C_P pomiarów nie można wykonać ze względu na małą stratność kondensatora

1. obliczenia:

C_X =
(0,1% wartości mierzon. +1cyfra.)

pF

δ C_X =

D =
0,001 - jako błąd odczytu z podziałki przyrządu

IV. Wnioski.

Pomiary parametrów kondensatorów przeprowadzono w dwóch układach: z automatyczną kompensacją strat i układzie szeregowym (pomiarów w układzie równoległym nie przeprowadzono ze względu na zakres stratności D w tym układzie, który wyniósł od 0,1 do 10). Mostek pracował przy standardowej częstotliwości f = 1kHz dla układów elektronicznych ze względu na jej uniwersalność i napięciu 1 V. Wyniki pomiarów z obu układów są bardzo podobne, różniące się co najwyżej drugim miejscem po przecinku. Trzeba zauważyć, że pomiary mostkiem są bardzo dokładne, a na błąd pomiaru składa się błąd podstawowy wynikający z niedokładności określenia wartości elementów oraz błąd pobudliwości jako względna zmiana impedancji , powodująca dostrzegalna reakcję wskaźnika równowagi. Błąd bezwzględny wyniósł około 0,1%.

Tym samym mostkiem przeprowadzono pomiary indukcyjności cewek. Niestety układ szeregowy i równoległy były uszkodzone i pomiarów nie przeprowadzono. W układzie z automatyczną kompensacją strat, uzyskane wyniki również charakteryzowały się małym błędem względnym poniżej 1%, zatem pomiary mostkiem E - 314 można zaliczyć do bardzo dokładnych.

Ogólnie mostek ten jest bardzo dobrym urządzeniem uniwersalnym do pomiarów parametrów kondensatorów i cewek ze szczególnym uwzględnieniem pracy w trybie C_A i L_A ( z automatyczną kompensacją strat), w którym to pomiary przeprowadza się najszybciej i raczej najdokładniej. Największe trudności sprawiał pomiar stratności D, który charakteryzował się dużym błędem odczytu.

Automatycznym mostkiem E - 315 przeprowadzono pomiar pojemności kondensatora C = 10 pF z ekranem i bez ekranu. Wyniki znacznie od siebie odbiegają, a za bardziej dokładny należy przyjąć wynik z układu ekranowanego. W układzie nie ekranowanym na wynik pomiaru mają wpływ pojemności szczątkowe elektrod oraz pojemności przewodów.

Politechnika Wrocławska - Instytut Metrologii © 1998

- 1 -

---