­POLITECHNIKA POZNAŃSKA Wydział Elektryczny Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej Zakład Elektrotechniki Teoretycznej i Stosowanej
Przedmiot: Laboratorium Metrologii Ćwiczenie nr: 2 Temat: Badanie stabilizowanego źródła napięcia.
Rok akademicki: 2012/2013 Kierunek: Elektrotechnika Rok studiów: 2 Semestr: 3 Nr grupy: E7-2	Wykonawcy: Paweł Nawrocki Marek Szymański Jakub Wrocławski	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				14.11.2012	21.11.2012
				Ocena:
Uwagi:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zbadanie właściwości stabilizacyjnych diody zenera i wyznaczenie jej charakterystyk: współczynnika stabilizacji i rezystancji wewnętrznej badanego źródła na podstawie charakterystyk ΔU_wy=f(U_we), ΔU_wy=f(I₀).

2. Układ pomiarowy:

3. Przebieg ćwiczenia:

Wyznaczanie charakterystyki

Wyznaczyliśmy napięcie źródła pomocniczego U_p dla prądu I₀=0 A na woltomierzu V₃
V₃=(5,00±0,04)V

Dokładność mierników:

V₁=15V kl.0,5

V₃=7,5 V kl.0,5

mV=150mV kl.0,5

mA=7,5mA kl.0,5

Przykładowe obliczenia dla Tab. 1 dla pomiaru nr 2

δ_Uwe = 0.5·
= 0.625%

δ_{ΔUwy =} 0.5 ·
= 1,229%

S=
= 0,025

δ_S = 2,14%+
= 17%

	Uwe	δUwe	ΔUwy	δΔUwy	S	δS
Lp.													Uwagi
	[V]	[%]	[mV]	[%]	[-]	[%]
1	10	0,75	8	9,375	0,03	16,9736842
2	11	0,68182	38	1,973	0,023	16,2295082
3	12	0,625	61	1,229	0,024	15,8823529	Io=0A
4	13	0,57692	85	0,882	0,017	15,7352941	Up=4.96V
5	14	0,53571	102	0,735	0,018	15,625
6	15	0,5	120	0,625	-	-

Wyznaczanie charakterystyki

Po wyzerowaniu wartości prądu I₀ , zmierzyliśmy napięcie wejściowe U_we=(10,00±0,08)V

Wartość V₃=(5,00±0,04)V

Przykładowe obliczenia:

δ_Io = 0.5 ∙
=1,875%

δ_ΔUwy = 0.5 ∙
= 2,344%

R_w =
= 10

δ_Rw = 1,875%+
= 9,844%

L.p	Io	δIo	ΔUwy	δΔUwy	Rw	δRw	Uwagi
-	[mA]	[%]	[mV]	[%]	-	[%]	-
1	1	3,750	18	4,167	14	11,667	Uwe=10V=const.
2	2	1,875	32	2,344	10	9,844	Up=5,3V
3	3	1,250	42	1,786	14	9,286
4	4	0,938	56	1,339	6	8,839
5	5	0,750	62	1,210	24	8,710
6	6	0,625	86	0,872	18	8,372
7	7	0,536	104	0,721	-	-

Obliczanie błędów bezwzględnych:

=
= 0.075

=
= 0,75

= 0.0375

4. Wykresy

ΔU_wy=f(U_we),

­­

ΔU_wy=f(I₀)

Obliczanie prostokątów błędów:

5. Wnioski

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadą działania diody Zenera oraz wyznaczenie charakterystyki współczynnika stabilizacji S oraz rezystancji wewnętrznej źródła Rw.

W pierwszej części ćwiczenia z pomiarów można było zaobserwować wzrost napięcia wyjściowego, a co za tym idzie współczynnika stabilizacji wraz ze wzrostem napięcia wejściowego.

Im wyższe napięcie napięcie zasilania w stosunku do napięcia zenera tym punkt pracy diody ustalony zostaje w bardziej korzystnym miejscu, natomiast przy zmniejszeniu napięcia punkt pracy zbliża się do miejsca zagięcia charakterystyki i dioda traci swoje właściwości stabilizacyjne.

W drugiej części ćwiczenia zaobserwowaliśmy, że wraz ze wzrostem prądu obciążenia rośnie rezystancja dynamiczna, a co za tym idzie rezystancja wewnętrzna, jednakże wyznaczenie jej obarczone było dużym błędem pomiaru 8-10%.

∆Uwy [mV]

Uwe [V]

∆Uwy
[mV]

I₀ [mA]

---