Konrad Szafrański Grzegorz Łaszkiewicz Wrocław 27.01.2000r.
Ćwiczenie nr 1
Badanie parametrów kondensatorów i cewek
mostkami prądu zmiennego.
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z parametrami oraz obsługą fabrycznych mostków prądu zmiennego. Pomiary wartości pojemności kondensatorów , indukcyjności cewek przy prądzie zmiennym oraz odczytanie wartości współczynnika stratności .
2.Spis przyrządów:
-kondensator C1 - 0,5 μF
-kondensator C2 - 1,0 μF
-kondensator C3 - 2,1 μF
-kondensator C4 - 10 μF
mostek typu E315A
mostek typu E314
mostek typu E318
Niedokładność mostka E314: zakr. 0.01¸111mF 0.1% ± 1 działka
zakr. 0.01mH¸1.11H 0.2% ± 1 działka fn = 1000 Hz
Niedokładność mostka E315A: zakr. 0.001pF¸99.99nF ± 0.1% ± 3 cyfry
zakr. 0,1pF¸0,9999μF ± 3% ± 3 cyfry
zakr. 1,000 do 9,999 μF ± 0.3% ± 3 cyfry
fn = 1000 Hz ± 2 Hz
Niedokładność E318: zakr. do 1mF : ±0,2% Cx+0,02%CZ
do 10mF: ±0,3% CX+0,02%CZ
3.Program ćwiczenia:
3.1Pomiar parametrów kondensatorów mostkami E315A , E314 .
3.2Pomiar parametrów indukcyjności dekadowej mostkiem E314.
Schemat blokowy mostka transformatorowego E 315:
Układ do pomiaru wartości elementów LC:
4. Tabele pomiarowe:
Mostek E314:
|
Automatycznie |
Ręcznie |
tgα |
ΔCA |
ΔCR |
CA± ΔCA |
CR± ΔCR |
C1 |
440,5nF |
440,7nF |
0,002 |
0,5 nF |
0,5 nF |
440,5±0,5nF |
440,7±0,5nF |
C2 |
905,6 nF |
905,8 nF |
0,009 |
1 nF |
1 nF |
906±1 nF |
906±1 nF |
C3 |
2,284 mF |
2,285 mF |
0,014 |
0,003 mF |
0,003 mF |
2,284±0,003 mF |
2,285±0,003 mF |
C4 |
9,837m |
9,839 mF |
0,013 |
0,001 mF |
0,001mF |
9,837±0,001 mF |
9,839±0,001 mF |
CA - wartość zmierzona automatycznie
CR - wartość zmierzona ręcznie
Błąd bezwzględny pomiaru pojemności
E 318:
Tabela pomiarowa:
|
CX [mF] |
tgα |
ΔCX[mF] |
CX±ΔCX[mF] |
C1 |
0,6394 |
0,08 |
0,001 |
0,639±0,001 |
C2 |
0,9029 |
0,0742 |
0,002 |
0,903±0,002 |
C3 |
2,295 |
0,0154 |
0,007 |
2,295±0,007 |
C4 |
9,860 |
0,0194 |
0,02 |
9,86±0,02 |
Przykładowe obliczenia:
Mostek E 315A:
Tabela pomiarowa:
|
Cx [mF] |
tgα |
ΔCX[mF] |
CX±ΔCX[mF] |
C1 |
0,440 |
0,016 |
0,01 |
0,44±0,01 |
C2 |
0,9068 |
0,0066 |
0,03 |
0,91±0,03 |
C3 |
2,286 |
0,0087 |
0,01 |
2,29±0,01 |
C4 |
9,860 |
0,0224 |
0,03 |
9,86±0,03 |
Przykładowe obliczenia:
5. Wnioski
Pomiary wykonane przez nas nie różniły się znacznie od siebie.
Pomiar wykonany mostkiem transformatorowym E315A jest obarczony nieznacznie większym błędem niż pomiar mostkiem czteroramiennym E314, ale wartości uzyskane w pomiarach są prawie identyczne. Świadczy to o małej różnicy błędów pomiarów obu mostkami.
Z wyników pomiarów wyraźnie widać rozbieżność pomiędzy wartością zmierzoną a wartością nominalną kondensatorów. Jest to wynikiem niedokładnego wykonania kondensatorów tych samych typów, a także istnienia niewielkiej pojemności wejściowej przyrządów (zazwyczaj wielkość ta jest pomijalnie mała).
Niestety na pozostałe pomiary nie wystarczyło nam czasu i nie mogliśmy potwierdzić założeń teoretycznych.
Nie policzyliśmy błędów indukcyjności nastawionej gdyż wzorzec dekadowy nie miał podanej swojej klasy dokładności.
1