Sprawozdanie

z

Pracowni

Elektrycznej

nr 1.

Zespół Szkół Elektronicznych

Rzeszów

ZSE w Rzeszowie	Pracownia elektryczna	1996/97
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 2.		kl. II a	GD/I/2
Data wykonania ćwiczenia 27.09.1996 r.	Pomiar i regulacja napięcia.	Data wykonania sprawozdania 1.10.1996 r.	Ocena

I. Przepisy BHP.

Wykonując ćwiczenia należy zachować jak najdalej idące środki ostrożności zabezpieczające przed porażeniem lub innym wypadkiem. Chwila nieuwagi lub lekkomyślny żart może spowodować śmierć lub kalectwo.

W szczególności nie należy:

1. Dotykać przewodów przyrządów a zwłaszcza nieizolowanych ich części po włączeniu pod

napięcie.

2. Dotykać bez istotnej potrzeby części uziemiającej urządzeń wodociągowych, urządzeń CO,

oraz opierać się o nie w czasie wykonywania ćwiczenia.

3. Zbliżać się do wirujących części maszyn.

Obwód pomiarowy należy budować w ten sposób aby między zestawem przyrządów a źródłem prądu zawsze znajdował się wyłącznik umożliwiający szybkie wyłączenie obwodu. W czasie ćwiczenia jeden z ćwiczących uczniów powinien zajmować miejsce w pobliżu wyłącznika wyłączającego cały układ. Przed wykonaniem jakichkolwiek czynności przy urządzeniach elektrycznych zastanowić się dokładnie co należy uczynić by zapewnić bezpieczeństwo pracy dla siebie i kolegów. Nie wykonywać żadnych manipulacji bez dokładnego rozeznania układu elektrycznego i zgody nauczyciela. Zwiększyć ostrożność w dni deszczowe i dżdżyste. Uczniowie którzy nie dostosują się do powyższego regulaminu w zależności od stopnia przewinienia zostaną odpowiednio ukarani aż do wydalenia ze szkoły włącznie, oraz pokrycia kosztów uszkodzenia urządzeń pracowni.

II. Spis przyrządów.

1. Opornica suwakowa o numerze 322 i / E i rezystancji 250

2. Opornica suwakowa o numerze 322 b / E i rezystancji 250

3. Woltomierz magnetoelektryczny z ruchomą cewką służący do pomiaru napięcia prądu

stałego pracujący w położeniu poziomym, sprawdzany napięciem probierczym izolacji o

napięciu 3 kV, klasie dokładności 0,5, zakresach pomiaru 15; 30 i 75V, oraz numerze 86 / E.

4. Woltomierz magnetoelektryczny z ruchomą cewką służący do pomiaru napięcia prądu

stałego pracujący w położeniu poziomym, sprawdzany napięciem probierczym izolacji o

napięciu 3 kV, klasie dokładności 0,5, zakresach pomiaru 15; 30 i 75V, oraz numerze 69 / E.

5. Amperomierz magnetoelektryczny z ruchomą cewką służący do pomiaru natężenia prądu

stałego pracujący w położeniu poziomym, sprawdzony napięciem probierczym izolacji 3 kV,

klasie dokładności 0,5, zakresach pomiaru 3; 1,5 i 0,75A, oraz numerze 88 / E.

6. Amperomierz magnetoelektryczny z ruchomą cewką służący do pomiaru natężenia prądu

stałego pracujący w położeniu poziomym, sprawdzony napięciem probierczym izolacji 3 kV,

klasie dokładności 0,5, zakresach pomiaru 3; 1,5 i 0,75A, oraz numerze 68 / 3.

7. Amperomierz magnetoelektryczny z ruchomą cewką służący do pomiaru natężenia prądu

stałego pracujący w położeniu poziomym, sprawdzony napięciem probierczym izolacji 3 kV,

klasie dokładności 0,5, zakresach pomiaru 3; 1,5 i 0,75A, oraz numerze 88 / E.

III. Cel ćwiczenia.

Napięcie elektryczne mierzy się woltomierzami. Do pomiaru napięcia stałego są przeznaczone

głównie woltomierze magnetoelektryczne, należące do grupy przyrządów

elektromechanicznych analogowych.

Celem ćwiczenia jest poznanie różnych układów nastawienia żądanych wartości napięć i

własności różnych rodzajów woltonierzy oraz wyrobienie umiejętności posługiwania się nimi.

IV. Przebieg ćwiczenia.

1. Układ do regulacji napięcia.

Układ do regulacji napięcia składa się z zasilania do którego przyłącza się rezystor

suwakowy (potencjometr), a do potencjometru między suwak a końcówkę potencjometru

włącza się odbiornik i równolegle woltomierz.

Układ został zbadany w trzech przypadkach:

1. R₀ = 

2. R₀ = R_P

3. R₀ = 0,1 R_P

Schemat układu do regulacji napięcia.

+ A

I_O

U V R_P V U_W R_O

_

Położenie		U	UW	IO
suwaka Y		V	V	A
0		29	0	0
1/4 L		29	7	0
1/2 L	1.	29	14	0
3/4 L		29	22	0
L		29	29	0
0		30	30	0,3
1/4 L		30	17	0,17
1/2 L	2.	30	9	0,09
3/4 L		30	4,5	0,05
L		30	0	0
0		30	30	0,52
1/4 L		30	12	0,23
1/2 L	3.	30	6	0,12
3/4 L		30	3	0,06
l		30	0	0

U - napięcie wejściowe [V]

U_W - napięcie wyjściowe (potencjometru) [V]

I₀ - prąd odbiornika [A]

Wykresy dla przykładu 1.

Wykresy dla przykładu 2.

Wykresy dla przykładu 3.

2. W układzie jak wyżej wykonać pomiary prądów I, I₁, I₀.

Schemat układu:

+ A A

R_P I_O

U V I₁ V U_W R_O

A

Zaprojektowany układ sprawdzamy dla dwóch przypadków:

1. R₀ = 

2. Ro = 0,1 R_P

I = I₁ + I₀ - zależność ta może nie być dokładnie równa w wykonanym ćwiczeniu, ponieważ

zależy to od klasy dokładności amperomierza, a także od sprawności potencjometrów.

Położenie		I	I1	I0	I1 + I0
suwaka Y		A	A	A	A
0		0,11	0,1	0,01	0,11
1/2 L	1.	0,11	0,1	0,01	0,11
L		0,11	0,1	0,01	0,11
0		0,67	0,1	0,59	0,69
1/2 L	2.	0,17	0,05	0,11	0,16
L		0,12	0,05	0,07	0,12

3. Pomiar napięcia wyjściowego potencjometru szeregowego nieobciążonego.

W celu dokładnego nastawienia napięcia, stosuje się dwa rezystory nastawne połączone

szeregowo. Układ rezystorów połączonych szeregowo zasila się źródłem napięcia stałego.

Woltomierz magnetoelektryczny służy do pomiaru napięcia między stykami ruchomymi tych

rezystorów. Rezystor o większej rezystancji znamionowej służy do „ zgrubnego ” nastawiania

napięcia, rezystor o mniejszej rezystancji znamionowej służy do

„ precyzyjnego ” nastawiania napięcia.

Schemat dwustopniowego układy nastawiania napięcia.

+

R_P1

V

R_P2

_

R_P1 = 10 R_P2

4. Pomiar napięcia wyjściowego potencjometru kaskadowego.

W tym układzie trzeba zmierzyć napięcie wyjściowe potencjometru kaskadowego.

Do zasilania prądu stałego podłącza się rezystor suwakowy (potencjometr) a na jego suwak i

drugą końcówkę wpina się równolegle drugi potencjometr. Woltomierz wpięty na suwak i

końcówkę drugiego rezystora nastawnego mierzy napięcie wyjściowe.

Potencjometr R_P2 służy do „ zgrubnego ” nastawiania napięcia a rezystor nastawny R_P1 do

„ precyzyjnego ” nastawiania napięcia wyjściowego.

Układ potencjometru kaskadowego.

+

R_P1

R_P2 R_P1 < R_P2

V

_

V. Wnioski.

1. Do regulacji napięcia stosuje się rezystor nastawny.

Rezystor ten nazywa się potencjometr a włącza się go do układu potencjometrycznie.

2. W celu dokładniejszego nastawienia napięcia stosuje się układ zwany dwustopniowym

układem regulacji napięcia. Układ ten polega na tym, że do sieci włącza się dwa rezystory

nastawne w połączeniu szeregowym a na suwaki tych rezystorów włącza się woltomierz.

Rezystor o większej rezystancji służy do nastawiania napięcia zgrubnie, natomiast rezystor o

mniejszej rezystancji do nastawiania precyzyjnego (dokładnego) napięcia.

3. W pomiarze napięcia wyjściowego potencjometru służy woltomierz magnetoelektryczny,

włączony równolegle do suwaka i drugi koniec drugiego rezystora (potencjometru).

Gdy R_P1 < R_P2 to rezystorami tymi nożna nastawić napięcie wyjściowe:

- R_P1 (mała rezystancja) do ustawiania napięcia „ precyzyjnie ”,

- R_P2 (duża rezystancja) do ustawiania napięcia „zgrubnego ”.

Do wykonania sprawozdania użyto programów:

- MS WORD 6.0 dla WINDOWS 95,

- MS EXCEL 5.0 dla WINDOWS 95.

---