Temat : Pomiar wzorcowych konduktywnośći - szyna IEC625

Celem ćwiczenia jest pomiar konduktywności dla próbki miedzi przy użyciu cyfrowego układu pomiarowego, na który składa się układ pomiarowy analogowy, system komunikacji oraz blok programująco - sterujący, którym jest komputer.

Komunikacja układu pomiarowego z komputerem odbywa się za pośrednictwem interfejsów. Najpopularniejszym i najczęściej stosowanym jest interfejs równoległy IEC-625.

Zautomatyzowany laboratoryjny układ pomiarowy do pomiaru konduktywności jest zbudowany z urządzeń, które poprzez system interfejsu mogą komunikować się z komputerem. trzymują one informacje o przebiegu procesu pomiaru, czyli o jego inicjacji, zmianie konfiguracji podłączeń punktów pomiarowych, końca rejestracji itp..

Układ laboratoryjny do pomiaru konduktywności:

Schemat montażowy układu do pomiaru konduktywności:

W trakcie procesu pomiaru wartości napięć UN1, UX1, UN2, UX2, są rejestrowane przez komputer. Na ich podstawie wyliczone są poszczególne wartości rezystancji i konduktancji.

Rezystancja RX1 wyliczana jest na podstawie wzoru:

R_X1= U_X1/U_N1*R_N

R_X1= 0.0017/0.0171*0.001=9.94*10^-5

gdzie:

UX1 - wartość zmierzonego napięcia na RX

UN1 - wartość zmierzonego napięcia na RN

RN - wartość oporu wzorcowego 0.001.

Rezystancja RX2 - według wzoru:

R_X2= U_X2/U_N2*R_N

R_X2= 0.0017/0.0171*0.001=9.94*10^-5

gdzie:

UX2 - wartość zmierzonego napięcia na RX

UN2 - wartość zmierzonego napięcia na RN

RN - wartość oporu wzorcowego 0.001.

Wzór na rezystancję średnią RX ma postać:

R_X = (R_X1 + R_X2)/2 = 9.94*10^-5

gdzie wzory na RX1 i RX2 zostały podane wyżej.

Rezystancja R20 wyliczana jest ze wzoru:

R₂₀ = R_X/[1 + α_r * ( t - 20^° )] =9.94*10^-5/[ 1 + 0.004 * 2 ] = 9.86 * 10^-5 Ω

gdzie:

R20 - wartość rezystancji RX przeliczona na temperaturę 20C, w przypadku

gdy temperatura próbki w trakcie trwania pomiaru różna jest od 20C

r - temperaturowy współczynnik rezystancji.

Rezystancja średnia z n pomiarów Rśr wyliczana jest na podstawie wzoru:

Konduktancja jednego pomiaru wyliczana jest na podstawie wzoru:

σ = l/( R₂₀ * s ) = 0.625/[9,86 * 10^-5 * 0.001975] = 3209489.8 /Ω*m

gdzie:

l - długość danej próbki

s - przekrój danej próbki.

Konduktancja średnia śr z n pomiarów wyliczona jest ze wzoru:

Odchylenie standardowe pomiaru rezystancji SR z n pomiarów według wzoru:

WNIOSKI:

W ćwiczeniu tym pomiar rezystancji i konduktywności dla próbki miedzi dokonywałyśmy za pomocą zautomatyzowanego układu pomiarowego z wykorzystaniem programu komputerowego KONDUKT.EXE przeznaczonego specjalnie do tego celu.

Naszym zadaniem było tylko:

ustawienie wartości początkowych (tzn. wprowadzenie parametrów próbki i parametrów wzorca)

podanie liczby pomiarów n

załączenie źródła prądowego i napięciowego

zmiana Uk tak aby uzyskać minimalną wartość wskazywaną przez wskaźnik zera

zmiana polaryzacji.

Porównując wartości obliczone przez nas z wartościami otrzymanymi z komputera można zauwazyć tylko niewielkie różnice. Różnice między pomiarami możemy zaobserwować dopiero od czwartego miejsca po przecinku.

---