LABORATORIUM METROLOGII ELEKTRYCZNEJ
Imię i Nazwisko Paweł Kałaska Paweł Komada |
Grupa ED 5.1 |
||||
Data wyk. ćwicz 13.11.1996 |
Numer ćwiczenia 12 |
Temat ćwiczenia: |
Pomiar podstawowych wielkości magnetycznych |
Ocena |
I Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podstawowymi metodami pomiaru wielkości charakteryzujących pole magnetyczne stałe i przemienne.
II Spis przyrządów pomiarowych użytych w ćwiczeniu.
1. Galwanometr - Gp kl.1,0 rr=600Ω ,rk=580Ω 96685
2. Sonda pomiarowa - Sd Rc = 8,7Ω zc = 150 zw.
3. Opornik kołkowy - Rb KR5-27 kl.0,5 Pdop.=0,5W PN-65/E-06508
4. Zasilacz prądu stałego - Z typ Z-3020 PL-P3-180-E6
5. Amperomierz - A1 kl. 0,5 TLME-2 nr.01116
6. Opornik suwakowy - R2 rezystancja R = 46 Ω 2,4A PL-K-020E6
7. Autotransformator - At PL-P3-513-E6
8. Amperomierz - A2 kl. 0,5 nr.309339
9. Opornik suwakowy - R1 rezystancja R = 13,9 Ω 2,9A PL-P3-103-E6
10. Opornik dekadowy - Rd typ DR6a-16 Ug=850V R0=6,5±0,6mΩ
III Wykonanie ćwiczenia.
1. Pomiar strumienia magnetycznego magnesu stałego przetwornika magnetoelektrycznego
galwanometrem przetłumionym.
Układ pomiarowy:
Pomiar wykonujemy przy rezystancji Rd=0
Wartość rezystancji Rb obliczono ze wzoru:
C1 =
Tabela pomiarowa:
L.p. |
α |
Φ |
Φśr |
|
[dz] |
[mWb] |
[mWb] |
1 |
87 |
15,66 |
|
2 |
86,5 |
15,57 |
15,6375 |
3 |
86,5 |
15,57 |
|
4 |
87,5 |
15,75 |
|
Obliczenia:
Φ = C1*α = 86,5dz * 1,8*10-4Wb/dz = 15,57 mWb
Φśr =
2. Pomiar wpływu rezystancji obwodu cewki pomiarowej na błąd pomiaru strumienia.
Układ pomiarowy jak w punkcie pierwszym pomiaru z uwzględnieniem rezystancji Rd.
Tabela pomiarowa:
L.p. |
Rd |
α |
Φ |
δΦ |
|
[Ω] |
[dz] |
[mWb] |
[%] |
1 |
0 |
86.5 |
15.57 |
0 |
2 |
5 |
84 |
15.12 |
-2.89 |
3 |
10 |
82.5 |
14.85 |
-4.62 |
4 |
15 |
82 |
14.76 |
-5.20 |
5 |
20 |
81.5 |
14.67 |
-5.78 |
6 |
25 |
81 |
14.58 |
-6.36 |
7 |
30 |
80.5 |
14.49 |
-6.94 |
8 |
35 |
80 |
14.40 |
-7.51 |
9 |
40 |
79.5 |
14.31 |
-8.09 |
10 |
45 |
79 |
14.22 |
-8.67 |
11 |
50 |
78 |
14.04 |
-9.83 |
Obliczenia dla Rd = 5Ω: Φ = α*C1 = 84dz * 1,8*10-4Wb/dz = 15,12 mWb
δΦ =
Krzywa błędu względnego δΦ=f(Rd).
3. Wyznaczenie charakterystyki komutacyjnej magnesowania dla próbki pierścieniowej.
Wyznaczenie stałej galwanometru:
ΔI = 0,4A M = 0,01H α1m = 68dz zc = 1200zw
Sc = (DZ - DW)*H = (0,1046m - 0,0845m)*0,0251m = 5,0451*10-4 m2 ;
kb =
L.p. |
I |
α |
B |
H |
|
[A] |
[dz] |
[mT] |
[A/m] |
1 |
0.15 |
620 |
60 |
131.31 |
2 |
0.25 |
1600 |
155.2 |
218.86 |
3 |
0.3 |
2400 |
232.8 |
262.62 |
4 |
0.4 |
3200 |
310.4 |
350.17 |
5 |
0.5 |
3900 |
378.3 |
437.71 |
6 |
0.7 |
4600 |
446.2 |
612.79 |
7 |
0.9 |
5100 |
494.7 |
787.88 |
8 |
1.0 |
5300 |
513.2 |
875.42 |
Obliczenia: B = kb*α = 0.097mT/dz * 3200dz = 310.4 mT
zm = 260zw lśr = π* = π*
H =
Wyznaczenie przenikalności magnetycznej:
a) normalnej (względnej) dla punktu A o H = 500 A/m
μ`A =
b) początkowej
μ`pocz. =
c) maksymalnej
μ`max =
d) różniczkową dla punktu B
μ`d =
Charakterystyka komutacyjna magnesowania.
IV. Wnioski.
Analizując otrzymane wartości błędów przy różnych wartościach rezystancji w obwodzie galwanometru przetłumionego, zobrazowane na wykresie dF=f (Rd) możemy stwierdzić, że nie przekraczają one dopuszczalnych wartości błędów związanych z klasą dokładności przyrządu tj. 1.0% przy Rc < 10W. Błąd pomiaru strumienia, przy założeniu, że dla Rd = 0 strumień Φ ma poprawną wartość, wynikający z zastosowania dodatkowej rezystancji obwodu cewki pomiarowej, ma zawsze wartość ujemną ze względu na zmniejszanie się strumienia wraz ze wzrostem Rd. Zależność δΦ = f (Rd) jest liniowa w środku i na początku zaś jest nieliniowa na końcu charakterystyki.
Charakterystykę komutacyjną uzyskuje się poprzez zmianę biegunowości zasilania. Charakterystyka komutacyjna jest krzywą będącą wynikiem połączenia wierzchołków symetrycznych pętli histerezy dla H przyjmującą wartości od 0 do Hmax. Charakterystykę uzyskujemy stosując komutację nastawionego prądu magnesującego.
δΦ
Rd
H
[A/m]
B [mT]