Politechnika Lubelska

Temat: Zastosowanie kompensatorów prądu stałego.

Ćwiczenie nr 20

Wykonali: Data wykonania:

Grzegorz Szczygielski 2000-03-28

Grupa ED.6.1

I. Cel ćwiczenia.

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

II. Wykonanie ćwiczenia.

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

Schemat układu pomiarowego:

Spis przyrządów:

G - galwanometr magnetoelektryczny C_i=3,3⋅10^-9 A/m ; R_k= 18000 - 1400Ω R_g=1317Ω ; 70 dz. PL-P3-328-E6

mA - miliamperomierz magnetoelektryczny kl.0,5 ; zakres 3mA PL-P3-522-E6

R_r - Rezystor dekadowy służący do regulacji prądu I_p - DR6a - 16 ; PL-P3-535-E6 ;

o sześciu dekadach: x10k;x1k;x100;x10 - kl. 0,05 ; x1 - kl. 0,1 ; x0,1 - kl. 0,5

R_w - Rezystor dekadowy reprezentujący rezystancję wewnętrzną źródła DR5b - 16 kl. 0,05

PL-P3-344-E6

R_N - rezystor wzorcowy RN-1 ; R_N=1000Ω ; I_max=0,03A

Bocznik Ayrtona - Wyj. R₂=10kΩ

Tabela

Lp	IP	Rr	RW	RN	Rr	EX		 EX	δS	S
		μA			k		V	dz	mV	%	dz/V
1	133	25891	0	10	3	1,33	20	0,40	0,03	350
2							10		5		20	0,67	0,05	229,9
3							110		6		18,5	0,80	0,06	163,1
4							1110		8		16,5	1,06	0,08	115,6
5							11110		9		5,0	1,12	0,09	14,7
6							111110		11		1,5	1,47	0,11	11

Obliczenia:

E_X = I_P⋅R_N = 0,000133⋅10000= 1,33V

ΔE_X = I_P⋅ΔR_r = 0,000133⋅3=0,40 mV

S = Δα/ΔE_X = 20/0,40⋅10^-3= 350 dz/V

Charakterystyka S = f(R_W)

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

Schemat układu pomiarowego:

Spis przyrządów:

Kompensator PL-P3-162-E6

G - galwanometr C_i=3,3⋅10^-9 A/m T_o=3s R_k= 18000 - 1400Ω R_g=1317Ω

PL-P3-328-E6

A - mikroamperomierz magnetoelektryczny kl.0,5 ; zakres 750A

Bocznik Ayrtona - Wyj. R₂=10kΩ

E_NW - ogniwo wzorcowe 1,01859V ; PL-P3-274-E6

E_NX - ogniwo Westona normalne nasycone ; PL-P3-59-E6

Przebieg pomiarów

• ustawienie na oporniku R_r wartości która zapewni dla źródła zasilającego prąd pomocniczy I_p=100A

• włączenie wyłącznika W

• ustawienie wartości I_p=100A

• nastawienie na dekadach kompensatora wskazania o wartości równej rzeczywistej s.e.m. ogniwa wzorcowego E_Nw

• przełączenie przełącznika p ogniwo wzorcowe E_Nw do zacisków E_x kompensatora

• włączenie galwanometru nastawiając przełącznik ”Galv” najpierw w położenie 50k potem w położenie 0 i regulując I_p za pomocą opornika R_r aż do uzyskania całkowitej kompensacji

• wyłączenie galwanometru

• odłączenie ogniwa E_NW a przyłączenie E_NX

• dokonanie ponownej kompensacji

Schemat układu połączenia źródeł podłączonych do E_X kompensatora :

Spis przyrządów pomiarowych :

Kompensator PL-P3-162-E6

G - galwanometr C_i=3,3⋅10^-9 A/m T_o=3s R_k= 18000 - 1400Ω R_g=1317Ω

PL-P3-328-E6

A - mikroamperomierz magnetoelektryczny kl.0,5 ; zakres 750A

Bocznik Ayrtona - Wyj. R₂=10kΩ

E_NW - ogniwo wzorcowe 1,01859V ; PL-P3-274-E6

E_NX - ogniwo Westona normalne nasycone ; PL-P3-59-E6

Dane i obliczenia :

I_P = 100μA R_N = 10185,9Ω E_NW = 1,01859V

E_N = I_P⋅R_N = 100⋅10^-6⋅10185,9 =1,01859V

Δα = 10 dz ; R_k=10173Ω ; ΔR_N = 2 Ω ; R_r=31724,0

E_X = I_P⋅R_k = 100⋅10^-6⋅10173= 1,0173V

ΔE_X = I_P⋅ΔR_N = 100⋅10^-6⋅2= 0.2mV

S = Δα/ΔE_X = 10/2⋅10^-4= 5000 dz/V

III. Uwagi i wnioski:

Metody kompensacyjne należą do najdokładniejszych metod pomiaru ze względu na to, że w chwili pomiary ze źródła prawie nie płynie prąd. Nawet sumowanie się błędów pochodzących od różnych składników obwodu pomiarowego nie wpływa na znaczące obniżenie dokładności metody.

Wadą metody kompensacyjnej jest konieczność stosowania czułych mierników oraz dokładnych wzorców i rezystorów dekadowych, jeżeli chcemy osiągnąć laboratoryjną dokładność pomiarów .

R_W

W

G

I_P

W

R_N

mA

R_r

E_X

U

R_W

[Ω]

μA

I_p

U

E_X

R_r

W

G

E_W

Telep W

Galw.

Telep K

Szab

Kompensator

S

dz/V

RW [

2

1

P

E_X

E_N

2

1

do E_X komp.

---