|
|
|
|
|
Pomiary kompensatorami |
1. Cel wiczenia.
Celem wiczenia jest poznanie metody kompensacyjnej, pomiar SEM i napicia kompensatorem Clarka, sprawdzenie miliwoltomierza kompensatorem Lindeck - Rothe oraz obliczanie bdów pomiarów.
2. Kompensator Clarka.
Ukad Clarka jest jednym z najprostszych ukadów kompensacyjnych. Pomiar SEM Ex mona wykona metod kompensacyjn. Ukad pocze jest przedstawiony na rysunku.
Warto napicia mona okreli ze wzoru:
( 1 ) 
gdzie : D - warto dzielnika napicia.
Bd systematyczny graniczny mona obliczy za pomoc róniczki zupenej. Uchyb przypadkowy eliminuje si przez kilkakrotny pomiar i obliczanie wartoci redniej.
3. Kompensator Lindeck - Rothe.
W skad ukadu pomiarowego kompensatora wchodzi ródo zasilania ,opornik precyzyjny , dokadny amperomierz oraz galwanometr z opornikiem ochronnym. Warto napicia Ex mona wyznaczy ze wzoru:
( 2 ) 
4. Pomiary.
Kompensator Clarka.
- |
Kompensator dowiadczalny |
Kompensator KM 145 |
|||
Dzielnik |
R [W] |
Ud[mV] |
I [mA] |
Uk [mv] |
Ub[mV] |
0.7 |
73 |
1564.285 |
15 |
1082.81 |
1546.871 |
0.5 |
52 |
1560 |
15 |
774.1 |
1548.2 |
0.4 |
42.3 |
1586.25 |
15 |
557.1 |
1492.75 |
0.3 |
31 |
1550 |
15 |
438.1 |
1460 |
0.2 |
20 |
1500 |
15 |
241.04 |
1305.2 |
0.1 |
10 |
1500 |
15 |
111.97 |
1392.7 |
0.05 |
5 |
1500 |
15 |
77.87 |
1557.4 |
Kompensator Lindeck - Rothe
- |
Woltomierz badany |
Wzorzec |
- |
||||
Lp. |
Cv |
ax |
Ux |
Rn |
Un |
In |
P |
- |
mV/dz. |
dz. |
mV |
W |
mV |
mA |
dz. |
1 |
5 |
10 |
50 |
100 |
50 |
0.5 |
0 |
2 |
5 |
20 |
100 |
100 |
100 |
1 |
0 |
3 |
5 |
30 |
150 |
100 |
150 |
1.5 |
0 |
4 |
5 |
40 |
200 |
100 |
200 |
2 |
0 |
5 |
5 |
50 |
250 |
100 |
250 |
2.5 |
0 |
6 |
5 |
60 |
300 |
100 |
300 |
3 |
0 |
5. Obliczenia.
Obliczenia dla kompensatora Clarka (dowiadczalnego) wykonane zostay wg. wzoru (1). Wyniki zostay umieszczone w tabeli. Warto rednia badanego napicia wynosi:
a) dla kompensatora dowiadczalnego : Udr = 1537,21
b) dla kompensatora KM 145 : Ubr = 1471,87
Bd najwikszy jaki móg by popeniony w kompensatorze dowiadczalnym wyznaczony zosta za pomoc róniczki zupenej . Ostatecznie wzór przyj posta :
Natomiast bd kompensatora Km 145 wyznaczony zosta ze wzoru:
gdzie: DEn - bd bezwzgldny ogniwa wzorcowego,
DRn , DRx - bd bezwzgldny opornika wzorcowego,
DD - bd bezwzgldny dzielnika napicia,
Obliczenia dla kompensatora Lindeck - Rothe zostay wykonane za pomoc wzoru (2) .Wyniki zostay umieszczone w tabeli.
Bd systematyczny jaki zosta popeniony obliczony zosta logarytmujc i róniczkujc obustronnie równanie (2). Ostatecznie równanie ma posta:
gdzie: Rn - bd wzgldny z jakim wykonany jest opornik,
In - bd wzgldny z jakim mierzony jest prd,
6. Wnioski.
Pomiary s nieodzownym elementem towarzyszcym nam w codziennym yciu . Od ich dokadnoci zaley bardzo wiele cho czsto niedysponujemy specjalistycznym sprztem pomiarowym. W takim wanie wypadku mona wykorzysta kompensator Clarka jaki zosta uyty przez nas w wiczeniu.
Dowiadczalny kompensator wykonany wg. zaczonego schematu jest bardzo prosty . O jego dokadnoci decyduj : galwanometr , amperomierz i precyzyjny rezystor regulowany .
W dalszej czci wiczenia wykonywalimy pomiar za pomoc oryginalnego kompensatora Clarka typu KM 145. Kompensator ten wymaga podczenia róda odniesienia , którym byo ogniwo Westona o napiciu 1.01855V dla 20°C. Cay pomiar wykonany by w temperaturze 20°C. Kompensator ten jest znacznie bardziej precyzyjny ni poprzedni. Wykorzystywa on metod kompensacyjno - porównawcz , a nie tak jak w poprzednim pomiarze tylko kompensacyjn .
Nastpnym punktem wiczenia byo badanie dokadnoci miliwoltomierza. Po sprawdzeniu i wyregulowaniu zera woltomierza przystpilimy do pomiarów korzystajc z ukadu kompensacyjnego Lindeck - Rothe. Po analizie wyników naszych pomiarów mona stwierdzi , i woltomierz ma prawidowe wskazania . Zauwaylimy jednak , e dokadno pomiaru zaley w duym stopniu od uytego amperomierza . Powinien on mie klas kilka razy mniejsz od badanego woltomierza.