Politechnika Lubelska |
Laboratorium Metrologii |
||||
w Lublinie |
Ćwiczenie Nr 20 |
||||
Nazwisko: Garbacki Jędruchniewicz |
Imiê: Grzegorz Grzegorz |
Semestr VI |
Grupa ED 6.3 |
Rok 7kad. 1997/98 |
|
Temat ćwiczenia: Zastosowanie kompensatorów prądu stałego. |
Data wykonania 2.03.97 |
Ocena
|
|||
Celem ćwiczenia jest poznanie zastosowań i własności kompensatorów napięciowych prądu stałego.
Wykonanie ćwiczenia.
1. Wyznaczenie błędu czułości dla różnych wartości opornika RW reprezentującego rezystancję wewnętrzną źródła EX.
Schemat układu pomiarowego:
Spis przyrządów:
U - zasilacz stabilizowany, Z-3020,PL-P3-182-E6
mA - miliamperomierz magnetoelektryczny, kl 0,5; zakres 3mA, PL-P3-521-E6
RW - opornik dekadowy DR5b-16, kl 0,05, PL-P3-297-E6
Rn1 - opornik wzorcowy, R = 1000Ω, Imax=0,03A,PL-P3-33-E6
Rr - opornik dekadowy DR5b - 16, kl0,05, PL-P3-334-E6
G - galwanometr PL-P3-89-E6
Lp |
IP |
Rr |
RW |
RN |
ΔRr |
EX |
Δα |
Δ EX |
δS |
δEX |
S |
|
mA |
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
V |
dz |
mV |
% |
% |
dz/V |
1 |
|
2552 |
0 |
|
19 |
|
34 |
24,7 |
1,9 |
|
1376 |
2 |
|
2562 |
300 |
|
19 |
|
25 |
24,7 |
1,9 |
|
1017 |
3 |
1,3 |
2560 |
600 |
1000 |
20 |
1,3 |
19 |
25 |
2 |
1,2 |
730 |
4 |
|
2580 |
900 |
|
25 |
|
18 |
27 |
1,92 |
|
720 |
5 |
|
2542 |
1200 |
|
21 |
|
16 |
23 |
1,9 |
|
695 |
6 |
|
2582 |
1500 |
|
25 |
|
12 |
27 |
1,92 |
|
480 |
Obliczenia:
EX = IP⋅RN = 1.3⋅10-3⋅1000= 1.3V
ΔEX = IP⋅ΔRr = 1.3⋅10-3⋅19= 24,7mV
S = Δα/ΔEX = 34/26⋅10-3= 1376 dz/V
Charakterystyka S = f (RW)
2. Pomiar metodą podstawienia ogniwa wzorcowego EN kompensatorem o stałym prądzie.
Schemat układu pomiarowego:
Spis przyrządów
μA - mikroamperomierz magnetoelektryczny, kl 0,5; zakres 750μA, PL-P3-46-E6
Rr -opornik dekadowy DR5b - 16, kl 0,05, PL-P3-297-E6
U - zasilacz stabilizowany, Z-3020,PL-P3-182-E6
Ex - ogniwo Westona PL-P3-59-E6 kl. 0.05
Ew - ogniwo Westona PL-P3-274-E6 kl. 0.005
G - galwanometr PL-P3-89-E6
Pomiary: Ip = 100μA Ew = 1,01859 V Rw = 10180,0 Ω
EN = IP⋅RN = 100⋅10-6⋅10180V =1,0180V
3. Pomiar kompensatorem. s. e. m. EX badanego w pkt. 1.
Schemat układu pomiarowego:
Pomiary:
IP = 100μA
RN = 13190Ω
Δα = 8 dz ΔRN = 100 Ω
EX = IP⋅RN = 100⋅10-6⋅13190 Ω= 1.3190V
ΔEX = IP⋅ΔRN = 100⋅10-6⋅100= 0.01 V
S = Δα/ΔEX = 8/0.01= 800 dz/V
Pomiar kompensatorem napięcia baterii płaskiej 4,5V
IP = 100μA RN = 4901,8 Ω
Ewy = IP⋅RN = 100⋅10-6⋅4901,8 = 0,49018 V
Exb = n⋅Ewy = 10⋅0,49018V = 4,9018V n = 10
4. Pomiar rezystancji woltomierza magnetoelektrycznego na zakresie 3V kompensatorem napięcia stałego metodą porównawczą.
Schemat układu pomiarowego:
Spis przyrządów:
Rx - uzwojenie woltomierza magnetoelektrycznego na zakresie 3 V
U - zasilacz stabilizowany, Z-3020,PL-P3-182-E6
mA - miliamperomierz magnetoelektryczny, kl 0,5; zakres 3mA, PL-P3-521-E6
Rn1 - opornik wzorcowy, R = 1000Ω, Imax=0,03A,PL-P3-33-E6
G - galwanometr PL-P3-89-E6
Pomiary:
Ip = 100μA Rn= 1000V Rwolt = 6601Ω Rwn = 6530Ω
UX = IP⋅RVOLT = 0,6601V UN = IP⋅RWN = 0,6530V
Wnioski:
Ćwiczenie rozpoczęliśmy od wyznaczania błędu czułości w zależności od wartości rezystancji wewnętrznej źródła. Na podstawie charakterystyki S = f(RW) możemy zauważyć że czułość maleje wraz ze wzrostem RW, natomiast błąd czułości pozostaje praktycznie bez zmian (1,9-2%). Podczas wyboru rezystora Rr należy zwrócić uwagę na uzyskanie płynności regulacji. W punkcie drugim dokonaliśmy wzorcowania ogniwa EN. Mierzyliśmy SEM ogniwa korzystając z metody podstawienia. Błąd pomiaru napięcia jałowego ogniwa badanego jest równy klasie ogniwa wzorcowego. Z tego względu jest to metoda bardzo dokładna. Wyznaczony doświadczalnie błąd czułości jest bardzo mały co świadczy o dużej dokładności zastosowanej metody pomiaru. Pomiar rezystancji osiąga wysoką dokładność przy jednakowych wartościach znamionowych RN i RX, dzięki kompensowaniu się błędów pomiaru napięć UX i UN. Konieczna jest wtedy ścisła stałość prądu IP płynącego przez rezystory w czasie pomiarów. Błędy które pojawiają się przy pomiarach za pomocą kompensatora wynikają z niedokładności elementów współpracujących z nim tzn. z niestabilności napięcia EW, niestabilności źródła zasilania oraz błędów wnoszonych przez wskaźnik równowagi.
U
EX
Rr
RN
RW
mA
W
IP
G
W
μA
Ip
U
EX
Rr
W
G
EW
Telep W
Galw.
Telep K
Szab
Kompensator
2
1
P
EX
EN
2
1
do EX komp.
W
2
1
P
2
1
do EX komp.
U
RN2
RX
mA
Wyszukiwarka