POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
|
||
LABORATORIUM METROLOGII
|
||
ĆWICZENIE NR 2 |
TEMAT: NIEZRÓWNOWAŹONE MOSTKI PRĄDU STAŁEGO
|
ZESPÓŁ NR 2 |
DATA: 1997
|
OCENA:
|
WEAiI
|
Wykaz przyrządów
mikroamperomierz prądu stałego kl. 0,5
woltomierz prądu stałego kl. 0,5
zasilacz stabilizowany
rezystory dekadowe szt. 4 kl. 0,05
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości metrologicznych mostka niezrównoważonego prądu stałego. Ćwiczenie polega na eksperymentalnym wyznaczaniu charakterystyk mostka niezrównoważonego i porównaniu ich z charakterystykami teoretycznymi.
Charakterystyka przetwarzania mostka niezrównoważonego.
Wstęp teoretyczny
Charakterystyką przetwarzania niezrównoważonego mostka prądu stałego nazywa się zależność prądu I w gałęzi wyjściowej od względnej zmiany rezystancji jednego z ramion np. R1.
Przy niewielkich zmianach rezystancji np. R1 o R1 i stałej wartości napięcia zasilającego mostek, prąd I jest z pewnym przybliżeniem liniową funkcją tych zmian. Ta właściwość mostka niezrównoważonego jest wykorzystywana w układach do pomiaru wielkości nieelektrycznych metodami elektrycznymi.
Jeżeli ograniczyć się do rozpatrywania małych odchyleń od stanu równowagi mostka, można w oparciu o metodę schematów zastępczych Milsztejna wyprowadzić zależność określającą prąd w gałęzi pomiarowej, w której postać jest następująca:
Pomiary
układ pomiarowy
tabela pomiarów
U=7,5V
L.p |
|
|
|
I
|
I
|
I
|
1 |
1275 |
-225 |
-0,15 |
66,5 |
73,5 |
51,5 |
2 |
1290 |
-210 |
-0,14 |
61,1 |
68 |
47,9 |
3 |
1305 |
-195 |
-0,13 |
57 |
62,9 |
44,3 |
4 |
1320 |
-180 |
-0,12 |
51,1 |
57,5 |
40,5 |
5 |
1335 |
-165 |
-0,11 |
47,5 |
52,5 |
37 |
6 |
1350 |
-150 |
-0,1 |
42,5 |
47,1 |
33,3 |
7 |
1365 |
-135 |
-0,09 |
38 |
42,9 |
30 |
8 |
1380 |
-120 |
-0,08 |
33,4 |
37,3 |
26,5 |
9 |
1395 |
-105 |
-0,07 |
29 |
32,5 |
23 |
10 |
1410 |
-90 |
-0,06 |
25 |
27,5 |
19,7 |
11 |
1425 |
-75 |
-0,05 |
20,5 |
23 |
16,3 |
12 |
1440 |
-60 |
-0,04 |
16,2 |
18 |
12,9 |
13 |
1455 |
-45 |
-0,03 |
12 |
13,5 |
9,9 |
14 |
1470 |
-30 |
-0,02 |
8 |
8,9 |
6,3 |
15 |
1485 |
-15 |
-0,01 |
4,3 |
4,5 |
3,3 |
16 |
1500 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
17 |
1515 |
15 |
0,01 |
3,5 |
4 |
3 |
18 |
1530 |
30 |
0,02 |
7,1 |
8,6 |
6 |
19 |
1545 |
45 |
0,03 |
10,1 |
12,7 |
9 |
20 |
1560 |
60 |
0,04 |
15 |
17,2 |
12,2 |
21 |
1575 |
75 |
0,05 |
18 |
21,1 |
15,1 |
22 |
1590 |
90 |
0,06 |
22 |
25,7 |
18,5 |
23 |
1605 |
105 |
0,07 |
25 |
29,5 |
21,2 |
24 |
1620 |
120 |
0,08 |
29 |
34 |
24,5 |
25 |
1635 |
135 |
0,09 |
32 |
36,9 |
27,1 |
26 |
1650 |
150 |
0,1 |
35,5 |
41 |
30,4 |
27 |
1665 |
165 |
0,11 |
39 |
45,9 |
33,1 |
28 |
1680 |
180 |
0,12 |
42,3 |
49,9 |
36,2 |
29 |
1695 |
195 |
0,13 |
45,5 |
53,5 |
39 |
30 |
1710 |
210 |
0,14 |
48,6 |
57,5 |
42 |
31 |
1725 |
225 |
0,15 |
51,6 |
61 |
44,5 |
Charakterystyki
Charakterystyka
teoretyczna
Charakterystyki wykreślone na podstawie pomiarów
R1=1500
R2=500
R3=150
R4=50
R1=1500
R2=1500
R3=500
R4=500
R1=1500
R2=3000
R3=1500
R4=3000
Wnioski
Celem ćwiczenia było poznanie właściwości metrologicznych mostka niezrównoważonego prądu stałego. Polegało ono na eksperymentalnym wyznaczeniu charakterystyk i porównaniu ich z charakterystykami teoretycznymi. Charakterystyka powstała z wartości teoretycznych wyliczonych ze wzorów powyżej, okazała się być charakterystyką liniową. Umieściliśmy ją na wykresie pierwszym. Pozostałe charakterystyki, które wykreśliliśmy na pozostałych wykresach w pewnym przybliżeniu, zgodnie z naszymi oczekiwaniami, również okazały się liniowymi z wyjątkiem skrajnych wartości gdzie swoją liniowość straciły. Charakterystykę teoretyczną specjalnie umieściliśmy na oddzielnym wykresie, ponieważ przy naniesieniu jej na jeden wykres, zakres wartości liczb między charakterystyką eksperymentalną a teoretyczną byłby zbyt rozbieżny wskutek czego otrzymalibyśmy z charakterystyki teoretycznej linię prostą.