SPRAWOZDANIE Z WYKONANEGO ĆWICZENIA
TECHNICZNE POMIARY IMPEDANCJI |
|||
Elektronika i Telekomunikacja Semestr IV Rok akademicki 2000/2001
Zespół nr 1 : Łukasz Słodkowski, Paweł Rudowski, Piotr Mikka, Bartłomiej Burda, Ryszard Zając |
|||
Sprawozdanie wykonał |
Data wykonania |
Ocena |
Podpis |
Łukasz Słodkowski |
11.05.2001 r. |
|
|
1. Opis ćwiczenia.
Naszym zadaniem było wyznaczenie rezystancji cewki, następnie indukcyjności za pomocą wybranej metody: poprawnego pomiaru prądu lub poprawnego pomiaru napięcia, a potem pomiaru indukcyjności cewki z rdzeniem ferromagnetycznym.
2. Wyznaczanie rezystancji cewki i indukcyjności bez rdzenia ferromagnetycznego.
Omomierzem cyfrowym zmierzyliśmy rezystancję cewki zewnętrznej i wyniosła ona R=45,9 Ω.
Przy wyborze metody pomiarowej kierowaliśmy się wartością względnego błędu metody:
- metoda poprawnego pomiaru prądu:
δZx = 0,002
gdzie: Za = 0,32 Ω - impedancja amperomierza,
- warunki obciążenia cewki:
i Ix = 0,4A => Zx = 150Ω
- metoda poprawnego pomiaru napięcia:
δZx = 0,231
gdzie: Zx = 150Ω,
Rv = 50Ω - rezystancja amperomierza,
Mniejszy błąd względny jest przy pomiarze metodą poprawnego pomiaru prądu, a więc tę metodę wybieramy.
Schemat układu pomiarowego:
Wyznaczenie impedancji cewki:
Impedancja cewki wynosi zatem:
Do wyznaczenia indukcyjności potrzebne jest obliczenie reaktancji:
Indukcyjność wyznacza się ze wzoru:
Błąd metody wynosi:
ΔZa = 0,32 Ω , a poprawka p = -0,32 Ω.
Po uwzględnieniu poprawki L wynosi:
L = 0.444 H
Jeżeli Zx i Rx niewiele się od siebie różnią, to niepewność pomiaru wyznacza się w następujący sposób:
, ω = 2πf , f = 50Hz
gdzie niepewność <
> wynosi:
ΔZx = 0.5% Zx
ΔRx = 0.1
<
> = ±0.774 Ω
Ostatecznie niepewność pomiaru ma wartość:
<ΔL> = ±0,002 H
Zatem indukcyjność L cewki wynosi:
L = (0,444±0,002) H
3. Wyznaczanie indukcyjności cewki z rdzeniem ferromagnetycznym.
W tym przypadku należy zastosować metodę amperomierza, woltomierza i watomierza.
Schemat układu jest następujący:
Ze wskazań woltomierza i amperomierza wyznacza się impedancję cewki:
Rezystancję określa się ze wskazań watomierza i amperomierza:
Reaktancję oblicza się ze wzoru:
Indukcyjność L wynosi zatem:
Do tej metody wyznaczanie błędów i niepewności nie zostało wskazane przez prowadzącego.
4. Wnioski.
Do pomiaru indukcyjności cewki bez rdzenia ferromagnetycznego wykorzystaliśmy metodę poprawnego pomiaru prądu, ponieważ względny błąd metody był o wiele mniejszy niż przy metodzie poprawnego pomiaru napięcia.
Następnie wykonywaliśmy pomiar indukcyjności z rdzeniem w cewce metodą amperomierza, watomierza i woltomierza.
Okazało się, że indukcyjność cewki z rdzeniem ma większą wartość.