Metrologia - sprawozdania, Metrologia


Kompensator napięcia

ćw.7

Imię i nazwisko:

Paweł Kozłowski

Mariusz Klimkowski

Krzysztof Bąk

Bartosz Wybraniec

Elektronika i Telekomunikacja

Rok 2 grupa 3

Data

18.04.01

Ocena

podpis

Zagadnienia teoretyczne:

0x08 graphic

Pomiar metodą kompensacyjną polega na zrównoważeniu wartości mierzonej wartością znaną. Porównywalne są ze sobą dwa napięcia lub siła elektromotoryczna z napięciem. Zasadę pomiaru przedstawiono na rys. Napięciu mierzonemu Ux przeciwstawiony jest spadek napięcia między punktami AB. Napięcie to można regulować i wyznaczyć jego wartość. W chwili zrównania się napięcia Uk z napięciem Ux galwanometr wskaże wychylenie równe zero. Układ jest wtedy w stanie kompensacji i nie pobiera prądu z obiektu mierzonego. Jest to ważna zaleta metody kompensacyjnej. Napięcie Ux można skompensować napięciem Uk dwoma sposobami:

  1. regulując prąd Ip przy zachowaniu stałej rezystancji Rkx;

  2. zmieniając rezystancję Rkx przy zachowaniu stałej wartości prądu Ip.

Przebieg ćwiczenia:

  1. Schemat układu do wyznaczenia charakterystyki obciążenia (prądowo-napięciowej) zasilacza stabilizowanego napięciowo o Uz = 5 V. Prąd 2 A.

0x01 graphic

  1. Pomiary charakterystyki obciążenia (prąd.-nap.) zasilacza, zmieniając prąd rezystorem nastawnym w zakresie od 50 do 150 działek.

  2. [mA]

    50.0

    60.0

    70.0

    80.0

    90.0

    100.0

    110.0

    120.0

    130.0

    140.0

    150.0

    [V]

    4.987

    4.984

    4.980

    4.977

    4.973

    4.970

    4.966

    4.962

    4.958

    4.955

    4.950

    0x01 graphic

    1. Obliczenie rezystancji wewnętrznej Rw źródła dla I1 = 500.0mA i I2 = 1500.0mA i odpowiednio U1 i U2 oraz niepewność względną <δRw> i bezwzględną <ΔRw> rezystancji wewnętrznej.

    U2=4.950 V U1=4.987 V I2=1500.0 mA I1=500.0 mA

    0x01 graphic

    <ΔU1>=0.05%·4.987+0.003=5.494·10-3V

    <ΔU2>=0.05%·4.950+0.003=5.475·10-3V

    <δU1>=1.102·10-3

    <δU2>=1.106·10-3

    <ΔI1>=0.2%·1.5=0.003A

    <ΔI2>=0.2%·1.5=0.003A

    <δI1>=0.006

    <δI2>=0.002

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    <δ(U2-U1)> = 0.209

    <δ(I2-I1)> = 0.009

    <δ(Rw)> = |0.209|+|0.009| = 0.218

    <ΔRw> = 0.008 Ω

    Rw = (0.037±0.008)Ω

    1. Metoda częściowej kompensacji.

    0x01 graphic

    [mA]

    50.0

    150.0

    [mV]

    96.7

    60.9

    U2=96.7 mV U1=60.9 mV I2=1500.0 mA I1=500.0 mA

    0x01 graphic

    <ΔU1>=0.05%·60.9+0.03=60.45·10-3 mV

    <ΔU2>=0.05%·96.7+0.03=78.35·10-3mV

    <δU1>=0.993·10-3

    <δU2>=0.810·10-3

    <ΔI1>=0.2%·1.5=0.003A

    <ΔI2>=0.2%·1.5=0.003A

    <δI1>=0.006

    <δI2>=0.002

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    <δ(U2-U1)> = 3.015·10-3

    <δ(I2-I1)> = 0.009

    <δ(Rw)> = |3.015·10-3|+|0.009| = 12.015·10-3

    <ΔRw> = 0.430mΩ

    Rw = (35.8±0.4)mΩ

    Wnioski:

    Przez zastosowanie metody częściowej kompensacji zwiększyliśmy dokładność pomiaru.

    0x01 graphic



    Wyszukiwarka