Politechnika Lubelska		Laboratorium Metrologii
w Lublinie		Ćwiczenie Nr 1
Nazwisko: Mróz	Imię: Marcin		Semestr V	Grupa ED 5.2	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Badanie laboratoryjnych źródeł prądu.				Data wykonania: 25.11.1998	Ocena:

Cel ćwiczenia .

Poznanie podstawowych źródeł napięcia i prądu stałego i przemiennego oraz metod pomiaru ich charakterystycznych parametrów .

Zadanie nr 1.

Temat zadania:

Pomiar charakterystyki obciążenia źródła elektrochemicznego.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Amperomierz magnetoelektryczny kl. 0,5 PRL- T 124 30mV-15Ω PL-P3-521-E6

60mV-20Ω

2. Multimetr cyfrowy G-1002.500 PL-T-4219-E2-M

3. Rezystory suwakowe R=4,1Ω I_max = 5,1A PL-P3-283-E6/

R=3,9Ω I_max = 4,3A PL-K-036-E6/

4. Akumulator zasadowy E=1.1V

Tabela pomiarów:

L.p	Io [mA]	U [V]	Rw [Ω]
1	110	0,410	6,2
2	150	0,360	4,9
3	200	0,305	3,975
4	250	0,255	3,38
5	300	0,217	2,94
6	350	0,165	2,67
7	400	0,120	2,45
8	450	0,065	2,3
9	500	0,038	2,124
10	550	0,023	1,96

L.p	Io [mA]	U [V]	Rw [Ω]
1	110	0,44	6
2	150	0,35	5
3	200	0,276	4,12
4	250	0,228	3,488
5	300	0,178	3,07
6	350	0,135	2,76
7	400	0,098	2,505
8	450	0,065	0,023
9	500	0,033	2,134

Przykładowe obliczenia:

Rezystancja wewnętrzna źródła została obliczona ze wzoru :

Rw = (E-U)/Io=(1,1-0,41)/110=6,2Ω

gdzie: E- napięcie w stanie jałowym zmierzone multimetrem cyfrowym

Zadanie nr 2.

Pomiar charakterystyki obciążenia elektronicznego zasilacza napięciowego.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Amperomierz magnetoelektryczny kl. 0,5 PRL- T 124 30mV-15Ω PL-P3-521-E6

60mV-20Ω

2. Multimetr cyfrowy G-1002.500 PL-T-4219-E2-M 3. Rezystory suwakowe R=4,1Ω I_max=5,1A PL-P3-283-E6/

R=3,9Ω I_max=4,3A PL-K036-E6/

4. Zasilacz stabilizowany +5V, PL-P3-731-E6

Tabela pomiarów:

L.p	Io [mA]	U [V]
1	1250	5,01
2	1300	5,01
3	1350	5,00
4	1400	5,00
5	1450	4,99
6	1500	4,98
7	1550	4,98
8	1600	4,97
9	1650	4,95
10	1700	4,95
11	1750	4,93
12	1800	4,92

Zadanie nr 3.

Wyznaczanie współczynnika stabilizacji zasilacza napięciowego dla 100%, 50%, 20% i 10% I_omax

przy zmianie napięcia zasilającego ± 10% U_n.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Amperomierz magnetoelektryczny kl. 0,5 PRL- T 124 30mV-15Ω PL-P3-521-E6

60mV-20Ω

2. Multimetr cyfrowy G-1002.500 PL-T-4219-E2-M 3. Rezystory suwakowe R=4,1Ω I_max = 5,1A PL-P3-283-E6/

R=3,9Ω I_max = 4,3A PL-K036-E6/

4. Zasilacz stabilizowany +5V, PL-P3-731-E6

5. Autotransformator 0 - 250V Imax = 2.5A PL-P3-513-E6

6. Woltomierz elektromagnetyczny kl. 0,5 PRL - T 105 PL-P3-339-E6

Tabela pomiarów:

I	U	U	Sn
[A]	[V]	[V]	-
2,45	198	4,86	48,7
		220		4,87
		242		4,88
	1,2	198		4,97	99,4
		220		4,97
		242		4,98
	0,5	198		4,98	50,0
		220		5,0
		242		5,0

Wartość współczynnika stabilizacji wyznaczona została z zależności :

Sn = (ΔU1/U1)/(ΔU2/U2)=(44V/220V)/(0,02V/4,87V)=48,7

Gdzie: ΔU1/U1 -względna zmiana przemiennego napięcia zasilającego

ΔU2/U2 - względna zmiana napięcia stałego na wyjściu zasilacza

Zadanie nr 4.

Wyznaczanie charakterystyki potencjometru zasilanego z autotransformatora w funkcji

przesunięcia suwaka.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Multimetr cyfrowy G-1002.500 PL-T-4219-E2-M

2. Woltomierz elektromagnetyczny kl. 0,5 PRL - T 105 PL-P3-339-E6

3. Autotransformator 0 - 250V Imax = 2.5A PL-P3-513-E6

4. Rezystor suwakowy Imax = 0.5A R = 480 Ω PL-P3-57-E6

Tabela pomiarów:

Lp.	l	Uwy
	[ mm]	[V]
1	0	0
2	50	200
3	100	189
4	150	170
5	200	149
6	250	128
7	300	105
8	350	86
9	400	63
10	450	41
11	500	20

Uwe = 200V

Zadanie nr 5.

Temat zadania:

Wyznaczanie charakterystyki U_wyj = f ( α ) laboratoryjnego autotransformatora.

Schemat pomiarowy.

Wykaz przyrządów .

1. Multimetr cyfrowy G-1002.500 PL-T-4219-E2-M

2. Autotransformator 0 - 250V Imax=2.5A PL-P3-513-E6

Tabela pomiarów:

U	α		U	α
[V]	[dz]		[V]		[dz]
0	0		146,8		13
20,5	1		156,6		14
30,3	2		167,2		15
42,2	3		178,5		16
52,8	4		188		17
62,6	5		199,7		18
73,2	6		210		19
83,4	7		220		20
94	8		232		21
103,4	9		242		22
115,5	10		251		23
126,5	11		262		24
135,8	12		268		25

Wnioski .

1. Badanie źródeł napięcia.

Przeprowadzony pomiar charakterystyki akumulatora wskazuje że badane źródło posiada

pewną rezystancję wewnętrzną która powoduje że ze wzrostem prądu obciążenia maleje

napięcie na jego zaciskach. W związku z tym źródło takie powinno charakteryzować się

znikomym oporem wewnętrznym w celu zbliżenia charakterystyki akumulatora do

charakterystyki źródła idealnego w którym napięcie wyjściowe nie zależy od prądu

obciążenia.

W celu zapewnienia stałości napięcia stosuje się zasilacze elektroniczne które

charakteryzują się lepszymi parametrami niż akumulatory. Z przedstawionego wykresu

wynika że stabilizatory takie utrzymują stałą wartość napięcia w szerokim zakresie

prądu obciążenia .

2. Badanie układów regulacji napięcia i prądu.

Do regulacji napięcia i prądu w obwodach pomiarowych stosuje się oporniki regulacyjne

i autotransformatory. Elementy takie powinny charakteryzować się płynnością regulacji

napięcia. Przedstawione charakterystyki są liniowe w związku z tym badane elementy

zapewniają płynność regulacji napięcia.

A

W

E

R_o

R_w

V

R_o

V

A

E

W

R_w

A

V

R_o

∼ 220 V

zasilacz

stabilizowany

V₁

V₂

AT

∼ 220 V

Zasilacz

stabilizowany

R_o

A

AT

R

V₁

∼ 220 V

V₂

∼ 220 V

AT

V

---