POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Filia w Jeleniej Górze INSTYTUT MIERNICTWA ELEKTRYCZNEGO |
LABORATORIUM Z MIERNICTWA ELEKTRYCZNEGO
|
|
Imię i nazwisko : Tomasz Kasprzyk Adam Hajdukiewicz |
Temat ćwiczenia nr 4 :
BADANIE ŹRÓDEŁ PRĄDU I NAPIĘCIA STAŁEGO.
|
|
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY Grupa 4 ROK II |
Data : 21.12.1998r. |
Ocena : |
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi parametrami używanych w laboratorium źródeł napięcia i prądu stałego oraz z metodami pomiaru tych parametrów.
Część teoretyczna.
Do zasilania obwodów stałoprądowych stosuje się między innymi źródła elektroniczne (zasilacze). Są one układami czerpiącymi najczęściej energię z sieci energetycznej prądu przemiennego. W ich skład wchodzą :
transformator dający wymagany poziom napięć,
prostownik przetwarzający prąd przemienny na jednokierunkowy,
zespół filtrów do tłumienia składowych zmiennych występujących na wyjściu prostownika.
Jeżeli jest konieczne zasilanie obwodu źródłem o stałej wartości napięcia lub prądu w szerokim zakresie zmian napięcia sieci zasilającej lub w szerokim zakresie zmian obciążenia, należy zastosować źródła o stabilizowanych parametrach, czyli stabilizatory elektryczne.
Stabilizowany zasilacz napięcia. Parametry charakterystyczne:
współczynnik stabilizacji.
opór wyjściowy.
termiczny współczynnik stabilizacji napięcia.
współczynnik stabilizacji napięcia w czasie.
Stabilizowany zasilacz prądu. Parametry charakterystyczne:
współczynnik stabilizacji prądu od zmian napięcia zasilania.
współczynnik stabilizacji prądu od zmian obciążenia.
konduktancja wejściowa.
konduktancja wyjściowa.
Stabilizator napięcia.
Wyznaczenie współczynnika stabilizacji .
3.1.1. Układ pomiarowy.
Tabela pomiarów.
lp |
UWE |
δUWE |
UWE |
UWY |
δUWY |
UWY |
k |
|
V |
% |
V |
V |
% |
V |
- |
1 |
26,4 |
0,879 |
0,232 |
14,33 |
0,080 |
0,011 |
|
2 |
23,4 |
0,927 |
0,217 |
14,29 |
0,080 |
0,011 |
|
3 |
21,5 |
0,965 |
0,2075 |
14,27 |
0,080 |
0,011 |
|
4 |
20 |
1,000 |
0,2 |
14,25 |
0,080 |
0,011 |
|
5 |
19,5 |
1,013 |
0,1975 |
14,23 |
0,080 |
0,011 |
|
6 |
19 |
1,026 |
0,195 |
14,22 |
0,080 |
0,011 |
|
7 |
18 |
1,056 |
0,19 |
14,19 |
0,080 |
0,011 |
|
8 |
17 |
1,088 |
0,185 |
14,15 |
0,081 |
0,011 |
|
9 |
16 |
1,125 |
0,18 |
14,13 |
0,081 |
0,011 |
|
10 |
14,4 |
1,194 |
0,172 |
14 |
0,081 |
0,011 |
|
11 |
14,2 |
1,204 |
0,171 |
13,94 |
0,082 |
0,011 |
|
12 |
14 |
1,214 |
0,17 |
13,92 |
0,082 |
0,011 |
|
13 |
13,8 |
1,225 |
0,169 |
13,85 |
0,082 |
0,011 |
|
14 |
13,6 |
1,235 |
0,168 |
13,68 |
0,083 |
0,011 |
|
15 |
13,4 |
1,246 |
0,167 |
13,54 |
0,084 |
0,011 |
|
16 |
13,2 |
1,258 |
0,166 |
13,32 |
0,085 |
0,011 |
0,06 |
17 |
13 |
1,269 |
0,165 |
13,12 |
0,086 |
0,011 |
|
18 |
12,8 |
1,281 |
0,164 |
12,94 |
0,087 |
0,011 |
|
19 |
12,6 |
1,294 |
0,163 |
12,75 |
0,088 |
0,011 |
|
20 |
12,4 |
1,306 |
0,162 |
12,53 |
0,090 |
0,011 |
|
21 |
12,2 |
1,320 |
0,161 |
12,34 |
0,091 |
0,011 |
|
22 |
12 |
1,333 |
0,16 |
12,1 |
0,093 |
0,011 |
|
Obliczenia.
Charakterystyka stabilizacji:
3.2. Wpływ rezystancji obciążenia na stabilizator napięcia.
3.2.1 Układ pomiarowy.
Tabela pomiarowa.
lp |
Uwy |
δUWY |
UWY |
Robc |
δROBC |
ROBC |
Iobc |
|
V |
% |
V |
ၗ |
|
Ω |
mA |
1 |
12,89 |
0,088 |
0,011 |
930 |
0,54 |
5 |
13,75 |
2 |
12,95 |
0,087 |
0,011 |
938 |
0,53 |
5 |
13,65 |
3 |
13 |
0,087 |
0,011 |
945 |
0,53 |
5 |
13,64 |
4 |
13,05 |
0,087 |
0,011 |
951 |
0,53 |
5 |
13,6 |
5 |
13,1 |
0,086 |
0,011 |
958 |
0,52 |
5 |
13,56 |
6 |
13,15 |
0,086 |
0,011 |
965 |
0,52 |
5 |
13,51 |
7 |
13,2 |
0,086 |
0,011 |
971 |
0,51 |
5 |
13,48 |
8 |
13,25 |
0,085 |
0,011 |
978 |
0,51 |
5 |
13,43 |
9 |
13,3 |
0,085 |
0,011 |
985 |
0,51 |
5 |
13,39 |
10 |
13,35 |
0,085 |
0,011 |
991 |
0,50 |
5 |
13,35 |
11 |
13,4 |
0,085 |
0,011 |
998 |
0,50 |
5 |
13,31 |
12 |
13,45 |
0,084 |
0,011 |
1005 |
0,50 |
5 |
13,27 |
13 |
13,5 |
0,084 |
0,011 |
1012 |
0,49 |
5 |
13,22 |
14 |
13,6 |
0,084 |
0,011 |
1026 |
0,49 |
5 |
13,14 |
15 |
13,7 |
0,083 |
0,011 |
1040 |
0,48 |
5 |
13,05 |
16 |
13,8 |
0,082 |
0,011 |
1054 |
0,47 |
5 |
12,97 |
17 |
13,9 |
0,082 |
0,011 |
1084 |
0,46 |
5 |
12,71 |
18 |
14 |
0,081 |
0,011 |
1142 |
0,44 |
5 |
12,15 |
19 |
14,1 |
0,081 |
0,011 |
1290 |
0,39 |
5 |
10,82 |
20 |
14,2 |
0,080 |
0,011 |
1890 |
0,26 |
5 |
7,41 |
Obliczenia
Błąd δUwy liczy się tak samo jak w punkcie 3.1.3.
Charakterystyka Robc=f (Iobc )
4. Stabilizator prądu.
Wyznaczenie współczynnika stabilizacji .
Układ pomiarowy.
Tabela pomiarów.
lp |
UWE |
δUWE |
UWE UWE |
IWY |
δ IWY |
IWY IWY |
k |
|
V |
% |
V |
mA |
% |
mA |
- |
1 |
6,61 |
0,161 |
0,011 |
11,819 |
0,010 |
0,001 |
|
2 |
7,123 |
0,150 |
0,011 |
12,065 |
0,010 |
0,001 |
|
3 |
8,662 |
0,125 |
0,011 |
12,574 |
0,010 |
0,001 |
|
4 |
8,939 |
0,122 |
0,011 |
12,661 |
0,010 |
0,001 |
|
5 |
9,516 |
0,115 |
0,011 |
12,702 |
0,010 |
0,001 |
|
6 |
9,738 |
0,113 |
0,011 |
12,747 |
0,010 |
0,001 |
|
7 |
10,007 |
0,110 |
0,011 |
12,799 |
0,010 |
0,001 |
|
8 |
10,277 |
0,107 |
0,011 |
12,853 |
0,010 |
0,001 |
|
9 |
10,568 |
0,105 |
0,011 |
12,901 |
0,010 |
0,001 |
|
10 |
10,849 |
0,102 |
0,011 |
12,948 |
0,010 |
0,001 |
|
11 |
11,254 |
0,099 |
0,011 |
13,011 |
0,010 |
0,001 |
|
12 |
11,47 |
0,097 |
0,011 |
13,112 |
0,010 |
0,001 |
|
13 |
12,02 |
0,093 |
0,011 |
13,054 |
0,010 |
0,001 |
|
14 |
12,39 |
0,091 |
0,011 |
13,202 |
0,010 |
0,001 |
|
15 |
12,79 |
0,088 |
0,011 |
13,249 |
0,010 |
0,001 |
|
16 |
13,28 |
0,085 |
0,011 |
13,303 |
0,010 |
0,001 |
|
17 |
13,77 |
0,083 |
0,011 |
13,352 |
0,010 |
0,001 |
|
18 |
14,27 |
0,080 |
0,011 |
13,401 |
0,010 |
0,001 |
|
19 |
14,81 |
0,078 |
0,011 |
13,452 |
0,010 |
0,001 |
|
20 |
15,39 |
0,075 |
0,012 |
13,502 |
0,010 |
0,001 |
|
21 |
16,98 |
0,069 |
0,012 |
13,608 |
0,010 |
0,001 |
|
22 |
18,41 |
0,064 |
0,012 |
13,706 |
0,010 |
0,001 |
|
23 |
20,13 |
0,060 |
0,012 |
13,808 |
0,010 |
0,001 |
|
24 |
21,51 |
0,056 |
0,012 |
13,901 |
0,010 |
0,001 |
|
25 |
23,51 |
0,053 |
0,012 |
14,002 |
0,010 |
0,001 |
|
26 |
26,53 |
0,048 |
0,013 |
14,16 |
0,010 |
0,001 |
|
27 |
29,6 |
0,044 |
0,013 |
14,219 |
0,010 |
0,001 |
|
Obliczenia.
Błędy policzone jak powyżej
Charakterystyka Iwy = f ( Uwe )
Wyznaczenie współczynnika stabilizacji w funkcji obciążenia.
Schemat układu pomiarowego.
Tabela pomiarów:
IOBC |
δIOBC |
IOBC±ΔIOBC |
ROBC |
δ ROBC |
ROBC± Δ ROBC |
k |
mA |
% |
mA |
Ω |
% |
Ω |
- |
12,6 |
1,79 |
12,6 ± 0,2 |
0 |
- |
- |
- |
12,2 |
1,84 |
12,2 ± 0,2 |
340 |
1,47 |
340 ± 5 |
0,90 |
11,4 |
1,97 |
11,4 ± 0,2 |
380 |
1,32 |
380 ± 5 |
0,75 |
10,8 |
2,08 |
10,8 ± 0,2 |
400 |
1,25 |
400 ± 5 |
0,68 |
9,9 |
2,27 |
9,9 ± 0,2 |
450 |
1,11 |
450 ± 5 |
0,55 |
9,2 |
2,45 |
9,2 ± 0,2 |
500 |
1,00 |
500 ± 5 |
0,46 |
8,5 |
2,65 |
8,5 ± 0,2 |
560 |
0,89 |
560 ± 5 |
0,38 |
Obliczenia
4.2.4. Charakterystyka Iobc = f (Robc)
5. Spis przyrządów.
Zasilacz stabilizowany
Stabilizator napięcia typ PSN - 1
Stabilizator prądu typ SP - 1
Miernik cyfrowy DIGITAL VOLTMETER TYPE V534
Miernik cyfrowy DIGITAL MULTIMETER TYPE V543
Opornik dekadowy kl. 0,05 zakres 0,1Ω - 10kΩ
Amperomierz kl. 1,5
6. Wnioski.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podstawowymi parametrami użytkowanych źródeł
napięcia i prądu stałego oraz metodami pomiarów tych parametrów.
Wyniki pomiaru współczynnika stabilizacji napięcia przedstawiają tabele pomiarowe.
Z wykresów stabilizacji widzimy iż stabilność napięcia występowała przy 15V, natomiast stabilność prądowa przy 6V względem napięcia wejściowego. Wpływ rezystancji obciążenia na stabilizatory także miała duże znaczenie. Widoczne różnice można zaobserwować na wykresach .