|
Zastosowanie interfejsu IEC-625 do pomiaru wzorcowych konduktywnoci. |
|
|
|
|
Celem wiczenia jest pomiar konduktywnoci dla próbki miedzi przy uyciu cyfrowego ukadu pomiarowego, na który skada si ukad pomiarowy analogowy, system komunikacji oraz blok programujco - sterujcy, którym jest komputer.
Komunikacja ukadu pomiarowego z komputerem odbywa si za porednictwem interfejsów. Najpopularniejszym i najczciej stosowanym jest interfejs równolegy IEC-625.
Zautomatyzowany laboratoryjny ukad pomiarowy do pomiaru konduktywnoci jest zbudowany z urzdze, które poprzez system interfejsu mog komunikowa si z komputerem. trzymuj one informacje o przebiegu procesu pomiaru, czyli o jego inicjacji, zmianie konfiguracji podcze punktów pomiarowych, koca rejestracji itp..
Ukad laboratoryjny do pomiaru konduktywnoci:
Schemat montaowy ukadu do pomiaru konduktywnoci:
W trakcie procesu pomiaru wartoci napi UN1, UX1, UN2, UX2, s rejestrowane przez komputer. Na ich podstawie wyliczone s poszczególne wartoci rezystancji i konduktancji.
Rezystancja RX1 wyliczana jest na podstawie wzoru:
gdzie:
UX1 - warto zmierzonego napicia na RX
UN1 - warto zmierzonego napicia na RN
RN - warto oporu wzorcowego 0.001.
Rezystancja RX2 - wedug wzoru:
gdzie:
UX2 - warto zmierzonego napicia na RX
UN2 - warto zmierzonego napicia na RN
RN - warto oporu wzorcowego 0.001.
Wzór na rezystancj redni RX ma posta:
gdzie wzory na RX1 i RX2 zostay podane wyej.
Rezystancja R20 wyliczana jest ze wzoru:
gdzie:
R20 - warto rezystancji RX przeliczona na temperatur 20°C, w przypadku
gdy temperatura próbki w trakcie trwania pomiaru róna jest od 20°C
r - temperaturowy wspóczynnik rezystancji.
Rezystancja rednia z n pomiarów Rr wyliczana jest na podstawie wzoru:
Konduktancja jednego pomiaru wyliczana jest na podstawie wzoru:
gdzie:
l - dugo danej próbki
s - przekrój danej próbki.
Konduktancja rednia r z n pomiarów wyliczona jest ze wzoru:
Odchylenie standardowe pomiaru rezystancji SR z n pomiarów wedug wzoru:
Przykadowe obliczenia sprawdzajce:
Korzystajc z wyej wymienionych wzorów sprawdziymy pomiar numer 2 w pierwszej serii pomiarów, natomiast z drugiej serii - pomiar numer 4 i 9.
1. Pierwsza seria (pomiar 2):
UN1 = 0.0161V
UX1 = 0.001V
UN2 = 0.0157V
UX2 = 0.0012V
l = 0.575m
s = 0.00015m2
wyliczona rezystancja RX1:
rezystancja odczytana z tabeli pomiarowej:
RX1 = 6.1414"10-5
wyliczona rezystancja RX2:
rezystancja odczytana z tabeli pomiarowej:
RX2 = 7.3436"10-5
wyliczona rezystancja RX:
rezystancja odczytana z tabeli pomiarowej:
RX = 6.7425"10-5
wyliczona rezystancja R20:
rezystancja odczytana z tabeli pomiarowej:
R20 = 6.6891"10-5
wyliczona konduktancja :
konduktancja odczytana z tabeli pomiarowej:
= 5.7307"10-5 1/m
2. Druga seria:
a. pomiar 4:
UN1 = 0.0162V
UX1 = 0.001V
UN2 = 0.0155V
UX2 = 0.0012V
l = 0.575m
s = 0.00015m2
|
wyliczone |
odczytane |
RX1 |
6.17"10-5 |
6.0531"10-5 |
RX2 |
7.74"10-5 |
7.4646"10-5 |
RX |
6.95"10-5 |
6.7589"10-5 |
R20 |
6.89"10-5 |
6.7054"10-5 |
|
5.56"1071/m |
5.7168"1071/m |
b. pomiar 9:
UN1 = 0.0163V
UX1 = 0.001V
UN2 = 0.0156V
UX2 = 0.0012V
l = 0.575m
s = 0.00015m2
|
wyliczone |
odczytane |
RX1 |
6.13"10-5 |
6.1501"10-5 |
RX2 |
7.69"10-5 |
7.4216"10-5 |
RX |
6.91"10-5 |
6.7858"10-5 |
R20 |
6.85"10-5 |
6.7321"10-5 |
|
5.59"1071/m |
5.6941"1071/m |
WNIOSKI:
W wiczeniu tym pomiar rezystancji i konduktywnoci dla próbki miedzi dokonywaymy za pomoc zautomatyzowanego ukadu pomiarowego z wykorzystaniem programu komputerowego KONDUKT.EXE przeznaczonego specjalnie do tego celu.
Naszym zadaniem byo tylko:
ustawienie wartoci pocztkowych (tzn. wprowadzenie parametrów próbki i parametrów wzorca)
podanie liczby pomiarów n
zaczenie róda prdowego i napiciowego
zmiana Uk tak aby uzyska minimaln warto wskazywan przez wskanik zera
zmiana polaryzacji.
Porównujc wartoci obliczone przez nas z wartociami otrzymanymi z komputera mona zauwazy tylko niewielkie rónice. Rónice midzy pomiarami moemy zaobserwowa dopiero od szóstego miejsca po przecinku.