AGH, Wydział EAIiE |
Imiona, nazwiska
|
||
|
|
||
LABORATORIUM METROLOGII |
Semestr 2 |
||
Rok szkolny 2008/2009 |
Rok studiów 1 |
Grupa studencka 8 |
|
Kierunek Elektronika i Telekomunikacja |
Zespół B |
||
Temat ćwiczenia: POMIARY MOCY CZYNNEJ I BIERNEJ ORAZ ENERGII W OBWODACH JEDNOFAZOWYCH |
Nr ćwiczenia 4 |
||
Data wykonania ćwiczenia 20 IV 2009 |
Data zaliczenia sprawozdania |
||
|
|
Przebieg ćwiczenia:
1. Pomiar parametrów napięcia o kształcie sinusoidalnym, prostokątnym i trójkątnym
pomiar wartości skutecznej, średniej wyprostowanej i maksymalnej
Ad 1. Pomiar parametrów napięcia o kształcie sinusoidalnym, prostokątnym i trójkątnym. Pomiar wartości skutecznej, średniej wyprostowanej i maksymalnej.
Schemat pomiarowy:
Sygnał opisywany funkcją czasu f(t), może być scharakteryzowany przez szereg parametrów, do których należą wartości i współczynniki, których klasyfikacja jest następująca:
- wartość średnia:
- wartość skuteczna:
- wartość średnia wyprostowana:
- współczynnik kształtu:
- współczynnik szczytu:
- współczynnik wypełnienia:
A zatem u nas to będzie:
Wykonując obliczenia skorzystałem ze wzorów:
Wartości błędu współczynników sygnału:
km - wartość danego współczynnika uzyskana w wyniku pomiaru,
kt - teoretyczna wartość danego współczynnika.
Wartości teoretyczne współczynników:
- dla przebiegu sinusoidalnego
- dla przebiegu trójkątnego
- dla przebiegu prostokątnego
Wszystkie wyniki oraz szukane wartości zestawiłam w poniższej tabelce:
Tabela 1. |
|||||||||||
|
f [Hz] |
U1 [V] |
Uśrp [V] |
U2 [V] |
U3 [V] |
kk |
δkk [%] |
ks |
δks [%] |
kw |
δ kw [%] |
sinus |
50 |
5,96 |
5,37 |
5,95 |
8,56 |
1,10814 |
-0,16779 |
1,438655 |
2,032302 |
0,627263 |
-1,99019 |
|
500 |
5,95 |
5,36 |
5,95 |
8,59 |
1,11008 |
0,006757 |
1,443697 |
2,389892 |
0,624023 |
-2,49636 |
|
1000 |
5,95 |
5,36 |
5,95 |
8,59 |
1,11008 |
0,006757 |
1,443697 |
2,389892 |
0,624023 |
-2,49636 |
trójkąt |
50 |
4,17 |
3,76 |
4,35 |
7,567 |
1,15791 |
0,688145 |
1,73954 |
0,551458 |
0,496466 |
-0,70684 |
|
500 |
4,168 |
3,75 |
4,35 |
7,58 |
1,15847 |
0,73646 |
1,742529 |
0,724204 |
0,495377 |
-0,92467 |
|
1000 |
4,16 |
3,75 |
4,35 |
7,59 |
1,16070 |
0,930184 |
1,744828 |
0,857086 |
0,493774 |
-1,24512 |
prostokąt |
50 |
8,18 |
7,37 |
7,35 |
7,64 |
0,99737 |
-0,26284 |
1,039456 |
3,945578 |
0,964577 |
-3,54229 |
|
500 |
8,176 |
7,37 |
7,25 |
7,65 |
0,98428 |
-1,57167 |
1,055172 |
5,517241 |
0,962845 |
-3,71548 |
|
1000 |
8,17 |
7,36 |
7,1 |
7,659 |
0,96463 |
-3,53733 |
1,078732 |
7,873239 |
0,961008 |
-3,8992 |
Wnioski:
Wyliczone wartości współczynników kształtu, szczytu i wypełnienia na podstawie zmierzonych napięć dla zadanych częstotliwości nieznacznie odbiegają od wartości teoretycznych. Najmniejszy błąd występuje dla przebiegu trójkątnego oraz sinusoidalnego.
Otrzymane błędy są błędami wskazań napięć skutecznych, średnich i maksymalnych mierników użytych w ćwiczeniu.
W naszym ćwiczeniu do pomiaru w.w. wielkości użyte zostały mierniki cyfrowe. Woltomierze elektroniczne analogowe i cyfrowe mogą mierzyć wartość średnią, wartość szczytową lub wartość skuteczną sygnału. Wzorcuje się je przebiegiem sinusoidalnym i opisuje w wartościach skutecznych tego przebiegu. Woltomierze elektroniczne analogowe i cyfrowe wzorcowane przebiegiem sinusoidalnym, a wykorzystywane do pomiarów napięć o przebiegach różniących się od sinusoidy, mierzą z błędem dodatkowym, którego wartość zależy przede wszystkim od rodzaju zastosowanego przetwornika napięcia zmiennego na stałe. W przypadku napięć sinusoidalnych błędy są z przedziału setnych części procenta do 3 [%] więc pomiary były jak najbardziej poprawne. Trójkątne napięcie dało nam błędy rzędu 1 [%]. W przypadku przebiegów o prostokątnym kształcie błędy w naszych pomiarach oscylują między 1-4 [%] w stosunku do wartości teoretycznej.