POLITECHNIKA POZNAŃSKA	LABOLATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ I ELEKTRONICZNEJ	ROK AKADEMICKI 2008/2009
Wydział elektryczny Elektrotechnika 2 stopnia Rok studiów 1 Semestr 1	Nr ćwiczenia 4 Temat: Badanie hallotronowego przekładnika cęgowego CT600AC/DC Amprobe
Wykonujący ćwiczenie: 1. Kaźmierczak Szymon 2. Paweł Pluciński 3. Rewers Marek	Data wykonania ćwiczenia 5.02.2009 Data oddania sprawozdania 07.02.2009	ZALICZENIE

1. Cel zadania: Ocena właściwości statycznych hallotronowego przekładnika cęgowego umożliwiającego pomiar prądów stałych i przemiennych CT600AC/DC Amprobe.

2. Wykonanie: Objęcie cęgami (obwodem magnetycznym - magnetowodem, w którym znajduje się czujnik hallotronowy) przewodu przewodzącego prąd, w naszym przypadku cewka z 50 zwojami. Układ mierzy indukcję magnetyczną B poprzez załączenie zasilania płynącego poprzez cewkę. Mierzy się napięcie wyjściowe Uout proporcjonalny do zadawanego prądu Is.

3. Specyfikacja przekładnika cęgowego CT600AC/DC Amprobe:

-zakres pomiarowy 100A, 600A

-przekładnia R1=10mV/A dla zakresu 100A, 1mVA dla zakresu 600/A

-graniczny błąd pomiaru dla 100A 2% wartości zmierzonej, +0.5A. Dla 100-600A 2% wartości zmierzonej, +2 A.

-pasmo przenoszenia 40 - 400 Hz

-impedancja obciążenia min. 5kΩ

4. Specyfikacja multimetru jako woltomierza: BM859CF (BRYMEN)

Napięcie stałe

Zakresy: 0...500mV-5-50-500-1000V

Dokładność: 500mV-5-50V ±(0,02%+2c); 500V ±(0,04%+2c); 1000V ±(0,05%+2c)

Napięcie przemienne i przemienne ze składową stałą AC+DC (True RMS):

Zakresy: 0...500mV-5-50-500-1000V

Dokładność*: 20Hz÷45Hz: 500mV-5-50V ±(1,5%+40c); 500-1000V (b.d.) 45Hz÷300Hz: 500mV ±(0,3%+20c); 5-50V ±(0,8%+20c); 500-1000V ±(0,4%+40c) 300Hz÷5kHz: 500mV ±(0,3%+10c); 5-50-500V ±(0,4%+40c); 1000V dla 300Hz÷1kHz ±(0,8%+40c) 5kHz÷20kHz: 500mV ±(0,5%+20c); 5-50V ±(0,8%+20c); 500V ±(0,5%+20c); 1000V (b.d.) 20kHz÷100kHz: 500mV ±(2,0%+40c); 5-50V ±(4,0%+40c**); 500-1000V (b.d.) * Od 5% do 10% zakresu: dokładność +80c ** Od 5% do 10% zakresu: dokładność +180c; od 10% do 15% zakresu: dokładność +100c

5. Specyfikacja multimetru jako amperomierza: Metex M4660A.

Prąd stały

2(2mA do 20mA) 0,3% + 3dgt
1(200mA) 0,5% + 3dgt
1(20A) 0,8% + 5dgt

 zakres 20mA tylko M-4640A

Prąd zmienny

2(2mA do 20mA) 0,8% + 10dgt
1(200mA) 1,0% + 10dgt
1(20A) 1,2% + 15dgt

 zakres 20mA tylko M-4640A

6. Należy uwzględnić błędy pomiarowe:

1)Obliczenia prądu I_S

wzór:

gdzie:

z - liczba zwojów zwojnicy

I_p - prąd płynący w obwodzie

2)Wyznaczenie błędu pomiaru prądu I_S

gdzie:

δis - względny błąd pomiaru prądu Is, δu - względny błąd pomiaru napięcia Uout woltomierzem, δi - składowa multiplikatywna pomiaru prądu przekładnikiem prądowym, ∆I - składowa addytywna pomiaru prądu przekładnikiem prądowym.

Jeżeli jest spełniony warunek δu<<1 oraz δi<<1

Uwzględniając, że ∆=Xm - Xr, gdzie ∆ -bezwzględny błąd pomiaru, Xm - wartość zmierzona, Xr - wartość rzeczywista (poprawna) to bezwzględny błąd graniczny pomiaru ∆is prądu Is wynosi:

3)Wyznaczanie przekładni R_I na podstawie regresji liniowej

4)

Bezwzględny błąd pomiaru napięcia

(%wartości wskazana + m-krotność rozdzielczości)

Względny błąd pomiaru napięcia

/wartość wskazana

Względny błąd pomiaru prądu

7. Wyniki badań

Wyznaczenie charakterystyki Uout=f(Is) dla prądu stałego.

Wykorzystanie zwojnicy 50 zwojów.

Napięcie zrównoważenia 0,0005.

Dla stałego:

Dla zakresu 100A.

Schemat połączenia:

Ip	Uout	Δuout	δUout	Δis	δis [%]	Is	RI[mV]
0,245	0,117	0,0020234	0,017294017	2,735655102	22,33187838	12,25	9,551
0,495	0,239	0,0020478	0,008568201	2,864081414	11,57204612	24,75	9,657
0,751	0,3636	0,00207272	0,00570055	2,974932304	7,922589357	37,55	9,683
0,995	0,4849	0,00209698	0,004324562	3,092261417	6,215600838	49,75	9,747
1,243	0,604	0,0021208	0,003511258	3,184829792	5,124424445	62,15	9,718
1,493	0,7269	0,00214538	0,00295141	3,292362348	4,410398323	74,65	9,737
1,746	0,8505	0,0021701	0,002551558	3,39694501	3,89111685	87,3	9,742
1,989	0,97	0,002194	0,002261856	3,499723262	3,519078192	99,45	9,754

Dla zmiennego

Dla zakresu 600A

Schemat połączenia:

Ip	Uout	Δuout	δUout	Δis	Is=Ip*50zwojów	δis [%]	RI[mV]
0,022	0,002	0,002006	1,003	0,354627636	1,1	32,23887603	1,8182
0,722	0,0346	0,0021038	0,060803468	0,347447657	36,1	0,962458882	0,9584
1,373	0,0663	0,0021989	0,033165913	0,403358629	68,65	0,587558091	0,9658
1,685	0,0816	0,0022448	0,027509804	0,43026095	84,25	0,510695489	0,9685
2,018	0,0978	0,0022934	0,023449898	0,458611738	100,9	0,454521049	0,9693
2,666	0,1297	0,0023891	0,0184202	0,514516494	133,3	0,385983866	0,9730
3,379	0,165	0,002495	0,015121212	0,576294523	168,95	0,341103594	0,9766
4,049	0,198	0,002594	0,01310101	0,633939445	202,45	0,313133833	0,9780
4,722	0,2303	0,0026909	0,011684325	0,69027156	236,1	0,292364066	0,9754
5,381	0,2636	0,0027908	0,010587253	0,748452766	269,05	0,278183522	0,9797
5,991	0,293	0,002879	0,009825939	0,79975204	299,55	0,26698449	0,9781
6,604	0,3216	0,0029648	0,009218905	0,849694638	330,2	0,257327268	0,9740
7,251	0,3557	0,0030671	0,008622716	0,909144954	362,55	0,25076402	0,9811
7,853	0,3855	0,0031565	0,008188067	0,96112028	392,65	0,244777863	0,9818

Dla zmiennego

Dla zakresu 100A

Ip	Uout	Δuout	δUout	Δis	δis [%]	Is=Ip*50zwojów	RI[mV]
0,025	0,032	0,002256	0,0705	2,1993	175,944	1,25	25,600
0,352	0,1778	0,0034224	0,019248594	1,332494455	7,570991219	17,6	10,102
0,522	0,2599	0,0040792	0,015695267	1,48790308	5,700778086	26,1	9,958
0,686	0,3395	0,004716	0,013891016	1,644578939	4,794690784	34,3	9,898
0,83	0,408	0,005264	0,012901961	1,778309398	4,285082886	41,5	9,831
1,024	0,507	0,006056	0,011944773	1,983963781	3,87492926	51,2	9,902
1,175	0,581	0,006648	0,011442341	2,132802128	3,630301494	58,75	9,889
1,364	0,6709	0,0073672	0,01098107	2,310961255	3,388506239	68,2	9,837
1,637	0,804	0,008432	0,010487562	2,5793575	3,151322542	81,85	9,823
1,969	0,9732	0,0097856	0,010055076	2,926419569	2,972493214	98,45	9,885

WNIOSKI:

Na wykresach przedstawiono regresję liniową przebiegu napięcia od prądu w układzie pomiarowym w równaniu prostej y=ax+b. Współczynnik „a” odpowiada wartości przekładni R1 i odpowiada podanej w specyfikacji wartości 1 mV/A lub 10 mV/A zależne od zakresu. Charakterystyka jest linią zbliżoną do prostej, świadczy to o dokładności wykonanego pomiaru.

---