Ćwiczenie nr.10	Mateusz Świerc Kamil Śmigiel	Data: 26.01.2015r.
Temat: Kompensatory i komparatory napięcia stałego.	Ocena:

1. Wstęp teoretyczny

Dokładne pomiary mogą być wykonane metodą zerową, w której wynik pomiaru uzyskuje się na drodze porównania wielkości mierzonej z wzorcem tej bądź innej wielkości. Czynności pomiarowe, zwane równoważeniem układu pomiarowego, polegają na sprowadzeniu do zera różnicy dwóch sygnałów: jednego - zależnego od wielkości mierzonej X, i drugiego - zależnego od wielkości wzorcowej W.

Metoda kompensacyjna pomiaru napięcia stałego polega na porównaniu napięcia mierzonego Ux ze znanym napięciem wzorcowym, zwanym napięciem kompensacji Uk. Poprzez zmianę napięcia doprowadza się różnicę napięć do zera. W stanie równowagi fizyczne działanie obu wielkości na wskaźnik równowagi jest jednakowe i przeciwnie skierowane, dzięki czemu żadna z wielkości nie wydatkuje energii, nie ma również spadku napięć na rezystancji przewodów doprowadzających.

Metoda komparacyjna napięcia stałego polega na porównaniu wielkości mierzonej z wielkością wzorcową za pomocą dodatkowego podzielnika k (np. rezystancyjnego dzielnika napięciowego). Metodę tę stosuje się w przypadku dysponowania jedynie jednomiarowym wzorcem napięcia, np. ogniwem Westona. Realizacja przekładni k sprowadza się do zastosowania precyzyjnego potencjometru do podziału napięcia.

2. Pomiary

1. Komparator Clarka

$$I = \frac{1,5V}{1000\Omega} = 1,5*10^{- 3} = 1,5\text{mA}$$

E_N = I_N * R_N = 1, 5[mA] * 785[Ω] = 1, 032[V]

1. Kompensator Lindecka-Rothe’a

$$I = \ \frac{1V}{1\text{kΩ}} = 1\text{mA}$$

R_N=1kΩ=1000Ω

E_N=1V

E_X=I_C*R_N

I_C=1,5mA

R_N=785Ω

Pomiar wielkości kontrolnej

I=1mA

R_r=3500 Ω

3. Obliczenia

1. Komparator Clarka

E_x = I_x * R_x

E_N = I_N * R_N

$$\frac{E_{X}}{R_{X}} = \frac{E_{N}}{R_{N}}$$

$$E_{X} = E_{N}\frac{R_{X}}{R_{N}}$$

$$E_{X} = E_{N}\frac{R_{X}}{R_{N}} = 1,1775*\frac{785}{497} = 1,86\ \lbrack V\rbrack$$

1. Kompensator Lindecka-Rothe’a

E_x=0,00186*2312=6,509[V]

E_r=0,00118*2210=4,121[V]

E_r - wartość kontrolna

Błąd nieczułości kompensatora:

∆E_x=E_x-E_r=6,509-4,121=2,388 [V]

$$\delta_{n} = \frac{E_{x}}{E_{x}} = \frac{2,388}{6,509} = 0,367\lbrack V\rbrack$$

4. Wnioski

W pierwszej części ćwiczenia przeprowadzono pomiar siły elektromotorycznej metodą kompensacyjno-porównawczą za pomocą komparatora Clarka który jest najprostszym układem komparacyjnym. Obliczenia zostały wykonane korzystając z prawa Ohma po odpowiednim przekształceniu wzoru. Otrzymano wartość Ex=1,4 [V].

W drugiej części ćwiczenia mierzono napięcie metodą kompensacyjną korzystając z układu kompensacyjnego Lindecka-Rothe’a. Uzyskano wartość Ex=3,2368[V], podczas gdy wartość kontrolna wynosi Er=2,21[V]. Różnica ta spowodowana jest głownie niedokładnością urządzeń pomiarowych, a także nieczułością kompensatora.