Politechnika Lubelska w Lublinie	Laboratorium Metrologi Elekrycznej
Nazwisko:Drabik Imię:Leszek	Semestr 5	Grupa ED.5.3	Rok akademicki 1996/97
Temat ćwiczenia: Laboratoryjne źródła prądu przemiennego i stałego	Nr. ćwiczenia:1	Data wykonania: 96-10-15	Ocena:

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z laboratoryjnymi źródłami prądu przemiennego i stałego, jak też sposobami wyznaczania ich siły elektromotorycznej i rezystancji wewnętrznej.

1.1. Wyznaczanie charakterystyki akumulatora U = f ( I₀ )

Schemat pomiarowy.

Parametry metrologiczne aparatury:

- akumulator Uzn= 6V, Qzn= 4Ah, PL-P3-57-56,

- amperomierz magnetoelektryczny, zakres 1.5A, kl = 0.5, PL-P3-238-E6,

- woltomierz cyfrowy PL-T34218E2-M,

- autotransformator 250V, PL-P3-1961-E2-M

- rezystor R=13.9 , I=2.9A, PL-P3-102E,

Tabela pomiarowa

E	U	I0	Rw
V	V	A
	5.62	0.47	0.64
	5.57	0.57	0.61
6	5.5	0.7	0.6
	5.4	0.9	0.58
	5.32	1	0.6
	5.22	1.2	0.58
	5.12	1.4	0.57

Rw = Ro (U1 - U2)/U2 lub Rw = (U1 - U2)/Io, gdzie U1 -zmierzona sem źródła woltomierzem o dużej rezystancji wewnętrznej, U2- napięcie zmierzone przy obciążeniu źródła rezystancją Ro

Rezystancja wewnętrzna źródła obliczona jako średnia z uzyskanych wyników wynosi Rw = 0.59 .

Przykładowe obliczenie rezystancji wewnętrznej:
Rw = U/Io = 5.62V/0.47A = 0.64

Wartość sem E wyznaczono z poniższej charakterystyki:

1.2. Zdjęcie charakterystyki U = f(Io) elektronicznego stabilizatora napięcia z diodą Zenera.

Schemat pomiarowy:

Parametry metrologiczne aparatury:

- woltomierz elektromagnetyczny kl = 0.5, PL-P3-257-E6,

- zasilacz stabilizowany KP16102, PL-P3-721-E6,

- autotransformator j.w.,

- rezystor j.w.,

- woltomierz cyfrowy V2 j.w.,

Tabela pomiarowa:

I	U2	Rw	E
A	V		V
0.35	5	0.00
0.5	5	0.00
0.8	5	0.00
0.95	4.99	0.01
1.2	4.98	0.02
1.4	4.98	0.01
1.5	4.97	0.02	5
1.65	4.97	0.02
1.8	4.96	0.02
1.9	4.96	0.02
2.2	4.95	0.02
2.35	4.82	0.08
2.1	4.03	0.46
1.8	3.01	1.11
1.2	1.25	3.13

U1' =5V

Rw = Ro (U1' - U2)/U2 lub Rw = (U1' - U2)/Io, gdzie U1' -zmierzona sem źródła woltomierzem o dużej rezystancji wewnętrznej

Wartość sem odczytano z charakterystyki, średnia rezystancja wewnętrzna żródła wynosi : Rw = 0.02.

1.3. Zmierzyc współczynnik stabilizacji elektronicznego stabilizatora napięcia.

Schemat pomiarowy j.w.

Tabela pomiarowa:

	Iomax	0.5Iomax	0.2Iomax
Uwe1	200	200	200
Uwe2	240	240	240
Uwy1	4.90	4.91	4.92
Uwy2	4.91	4.93	4.94
S	2.24	1.12	1.12

UWAGA! Dla każdej z podanych wartości prądu obciążenia zmieniamy napięcie wejściowe 10%Un

Uwe = Uwe2 - Uwe1

Uwy = Uwy2 - Uwy1

Uwy = 4.92 V Uwe =220 V

przy czym Uwy odczytujemy dla Uwe = 220 V

Przykładowe obliczenie współczynnika stabilizacji:

1.4. Zdjęcie charakterystyki Uwy = f(), gdzie - kąt obrotu suwaka.

Schemat pomiarowy:

Parametry metrologiczne przyrządów:

- autotransformator j.w.,

- woltomierz elektromagnetyczny j.w.,

Tabela pomiarowa:

	U
dz	V
30	30
40	42
60	62
90	93
120	124
150	160
180	190
210	220

1.5. Zdjęcie charakterystyki potencjometru zasilanego z autotransformatora.

Schemat pomiarowy:

Parametry metrologiczne przyrządów:

- rezystor R = 480, In = 0.5A, PL-P3-57-E6,

- woltomierz elektromagnetyczny V1 j.w.,

- woltomierz cyfrowy V2 j.w.,

- autotransformator.

Tabela pomiarowa:

Ro	U2
dz	V
500	200
450	175
400	150
350	130
300	105
200	60
150	25

Wnioski.

Analizując otrzymane wyniki w ćwiczeniu pierwszym możemy stwierdzić, że otrzymana wartość siły elektromotorycznej jest prawidłowa, natomiast jeśli chodzi o rezystancję wewnętrzną źródła to jest ona oczywiście mała ( i taka być powinna ), lecz warto dodać, że wyznaczaliśmy jej wartość przy znacznym obciążeniu źródła ( mała wartość rezystancji odbiornika ), co może wprowadzić dodatkowe błędy przy długim czasie wykonywania pomiaru.

Rozpatrując kolejny punkt pomiarowy należy dodać, że podczas analizy wyników nie uwzględnialiśmy prądu pobieranego przez woltomierz cyfrowy, gdyż jego rezystancja jest na tyle duża, że możemy sobie pozwolić na jego pominięcie. Z charakterystyki widać, że po przekroczeniu pewnej wartości prądu obciążenia następuje odcięcie zasilacza polegające na nagłym obniżeniu napięcia, a więc i prądu obciążenia - jest to związane z zabezpieczeniem przeciążeniowym zasilacza. Na podkreślenie zasługuje fakt, że źródła elektroniczne charakteryzują się większą stałością sem wraz ze zmianą obciążenia, niż źródła elektrochemiczne.

Jednocześnie korzystając z wyników pomiarów w punkcie 1.3 widać, że wartość współczynnika stabilizacji zmniejsza się wraz ze zmniejszeniem prądu obciążenia, co jest całkiem możliwe, a stąd wniosek że źródła elektroniczne lepiej jest dobierać tak by pracowały w warunkach znamionowych.

W ostatnich dwóch zadaniach pomiarowych określaliśmy płynność regulacji napięcia korzystając z otrzymanych charakterystyk. Jak widać płynność regulacji jest zadowalająca, a większy rozrzut na charakterystyce w ostatnim punkcie pomiarowym można tłumaczyć różnymi skalami przedstawionych charakterystyk.

---