Politechnika Świętokrzyska w Kielcach |
||
Laboratorium Metrologii Elektrycznej |
||
ćw.nr: 3 |
Temat: Badanie galwanometru magnetoelektrycznego. |
Zespół nr: 2 Michał Lasota Artur Picheta Maciej Lubieniecki |
data wykonania ćwiczenia: |
data oddania sprawozdania: |
ocena: |
08-11-1996 |
15-11-1996 |
|
1. Wstęp.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową , obsługą i zastosowaniem galwanometru. Wyznaczanie jego parametrów :
-stałej prądowej Ci
-stałej napięciowej Cu
-rezystancji wewnętrznej Rg i krytycznej Rkr
-okresu drgań własnych T0
Przeznaczeniem galwanometru magnetoelektrycznego jest pomiar bardzo małych prądów lub napięć jak również wskazywanie istnienia lub. zaniku prądów w układach pomiarowych . Działanie galwanometru opiera się na tej samej zasadzie jak mierników magnetoelektrycznych, natomiast różnią się od nich rozwiązaniem konstrukcyjnym .Cechą galwanometru, wynikającą z ich przeznaczenia, jest duża czułość. Najmniejsze wartości wykrywanych prądów i napięć są rzędu 10-11 A i
10-7V.
2. Wykaz przyrządów i urządzeń.
1. Galwanometr magnetoelektryczny JE/PN-7/3321.
2. Miliamperomierz kl.0,5 JE/PN-7/98/75
3. Opornik wzorcowy 0,01W 0,03%
4. Opornik dekadowy JE/PN-7/19/75
5. Opornik dekadowy JE/PN-7/291/75/80
6. Zasilacz stabilizowany JE/T-6-593/75
3. Układ pomiarowy
4. Tabele pomiarowe
4.1 Wyznaczanie oporności wewnętrznej.
.
Lp. |
I1 |
Rd1 |
I1 |
Rd2 |
a |
Rg |
DRg |
||||
|
a |
cA1 |
A |
W |
a |
cA2 |
A |
W |
dz |
W |
W |
1. |
200 |
1 |
200 |
5100 |
100 |
1 |
100 |
1900 |
43 |
1300 |
47 |
2. |
200 |
1 |
200 |
10000 |
100 |
1 |
100 |
4400 |
24 |
1200 |
53 |
3. |
200 |
1 |
200 |
3100 |
100 |
1 |
100 |
920 |
62 |
1260 |
7 |
4.2 Wyznaczanie rezystancji krytycznej galwanometru.
Lp. |
Rd |
Rodzaj ruchu |
Rkr |
|
W |
|
W |
1. |
450 |
aperiodyczny graniczny |
1703 |
2. |
200 |
pełzny |
1453 |
3. |
2000 |
aperiodyczny tłumiony |
3253 |
4.3 Wyznaczanie stałej prądowej i napięciowej.
Lp. |
I |
a |
Rg |
Rkz |
ci |
cu |
||
|
a |
ca |
A |
dz |
W |
W |
mA/dz |
mV/dz |
1. |
40 |
1 |
40 |
32 |
1253 |
450 |
1,25 |
2129 |
2. |
50 |
1 |
50 |
40 |
1253 |
450 |
1,25 |
2129 |
3. |
80 |
1 |
80 |
63 |
1253 |
450 |
1,27 |
2163 |
5.Obliczenia.
5.1 Obliczanie oporności wewnętrznej.
5.2 Obliczanie oporności krytycznej galwanometru.
5.3 Obliczanie stałej prądowej i napięciowej.
5.4 Wyznaczanie okresu drgań swobodnych galwanometru.
6.Wnioski.
I.Pomiar rezystancji wewnętrznej.
Pomiaru rezystancji wewnętrznej galwanometru dokonywaliśmy metodą pośrednią ze względu na możliwość uszkodzenia urządzenia przy pomiarach metodami porównawczymi (mostkami).Rezystancja wewnętrzna galwanometru obliczona na podstawie pomiarów wynosi 1253W , natomiast wartość rezystancji podawana przez producenta wynosi 1269W. Różnica wynosi 16W, czyli błąd jest rzędu 1%.
II.Galwanometry.
Wyróżniamy cztery rodzaje galwanometrów:
1.Statyczne.
2.Balistyczne.
3.Pełzne.(Strumieniomierze).
4.Wibracyjne.
Galwanometry wibracyjne używane są w urządzeniach pomiarowych prądu zmiennego jako przyrządy zerowe. Galwanometry te są zatem przeznaczone do wykrywania obecności prądu lub napięcia zmiennego. Galwanometry wibracyjne stanowią odmianę galwanometrów magnetoelektrycznych. Cechuje je bardzo krótki okres wahań swobodnych organu ruchomego. Budowane są jako przyrządy o ruchomej cewce albo o ruchomym magnesie trwałym.
Pod działaniem prądu zmiennego płynącego przez galwanometr wibracyjny jego organ ruchomy porusza się ruchem wahadłowym. Do zwiększenia amplitudy wahań, co jest równoważne ze zwiększeniem czułości galwanometru wibracyjnego, wykorzystuje się zjawisko rezonansu mechanicznego. Galwanometr wibracyjny jest tak zbudowany że okres wahań swobodnych organu ruchomego jest zbliżony do okresu prądu zmiennego w galwanometrze. Przy prądach zmiennych odkształconych rezonans występuje wskutek działania podstawowej harmonicznej prądu. Ponieważ amplituda wahań organu ruchomego zwiększa się ze zmniejszającym się stopniem tłumienia, więc w galwanometrach wibracyjnych stosowane jest bardzo małe tłumienie. Odczyty dokonywane są za pomocą wskazówki świetlnej. Wskazówka ma kształt wąskiej szczeliny. W czasie wahań organu ruchomego szczelina przesuwa się z dużą prędkością wzdłuż podziałki. Zamiast szczeliny widoczny jest więc pasek świetlny wydłużający się w miarę wzrostu prądu w galwanometrze.
.
Rd
A
E
R1
G
Rn
R2
W