|
Ireneusz Gałan |
23 XI 98 |
II A i R |
Temat : Pomiar wzorcowych konduktywnośći - szyna IEC625 |
|
Celem ćwiczenia jest pomiar konduktywności dla próbki miedzi przy użyciu cyfrowego układu pomiarowego, na który składa się układ pomiarowy analogowy, system komunikacji oraz blok programująco - sterujący, którym jest komputer.
Komunikacja układu pomiarowego z komputerem odbywa się za pośrednictwem interfejsów. Najpopularniejszym i najczęściej stosowanym jest interfejs równoległy IEC-625.
Zautomatyzowany laboratoryjny układ pomiarowy do pomiaru konduktywności jest zbudowany z urządzeń, które poprzez system interfejsu mogą komunikować się z komputerem. trzymują one informacje o przebiegu procesu pomiaru, czyli o jego inicjacji, zmianie konfiguracji podłączeń punktów pomiarowych, końca rejestracji itp..
Układ laboratoryjny do pomiaru konduktywności:
Schemat montażowy układu do pomiaru konduktywności:
W trakcie procesu pomiaru wartości napięć UN1, UX1, UN2, UX2, są rejestrowane przez komputer. Na ich podstawie wyliczone są poszczególne wartości rezystancji i konduktancji.
Rezystancja RX1 wyliczana jest na podstawie wzoru:
RX1= UX1/UN1*RN
RX1= 0.0017/0.0171*0.001=9.94*10-5
gdzie:
UX1 - wartość zmierzonego napięcia na RX
UN1 - wartość zmierzonego napięcia na RN
RN - wartość oporu wzorcowego 0.001.
Rezystancja RX2 - według wzoru:
RX2= UX2/UN2*RN
RX2= 0.0017/0.0171*0.001=9.94*10-5
gdzie:
UX2 - wartość zmierzonego napięcia na RX
UN2 - wartość zmierzonego napięcia na RN
RN - wartość oporu wzorcowego 0.001.
Wzór na rezystancję średnią RX ma postać:
RX = (RX1 + RX2)/2 = 9.94*10-5
gdzie wzory na RX1 i RX2 zostały podane wyżej.
Rezystancja R20 wyliczana jest ze wzoru:
R20 = RX/[1 + αr * ( t - 20° )] =9.94*10-5/[ 1 + 0.004 * 2 ] = 9.86 * 10-5 Ω
gdzie:
R20 - wartość rezystancji RX przeliczona na temperaturę 20C, w przypadku
gdy temperatura próbki w trakcie trwania pomiaru różna jest od 20C
r - temperaturowy współczynnik rezystancji.
Rezystancja średnia z n pomiarów Rśr wyliczana jest na podstawie wzoru:
Konduktancja jednego pomiaru wyliczana jest na podstawie wzoru:
σ = l/( R20 * s ) = 0.625/[9,86 * 10-5 * 0.001975] = 3209489.8 /Ω*m
gdzie:
l - długość danej próbki
s - przekrój danej próbki.
Konduktancja średnia śr z n pomiarów wyliczona jest ze wzoru:
Odchylenie standardowe pomiaru rezystancji SR z n pomiarów według wzoru:
WNIOSKI:
W ćwiczeniu tym pomiar rezystancji i konduktywności dla próbki miedzi dokonywałyśmy za pomocą zautomatyzowanego układu pomiarowego z wykorzystaniem programu komputerowego KONDUKT.EXE przeznaczonego specjalnie do tego celu.
Naszym zadaniem było tylko:
ustawienie wartości początkowych (tzn. wprowadzenie parametrów próbki i parametrów wzorca)
podanie liczby pomiarów n
załączenie źródła prądowego i napięciowego
zmiana Uk tak aby uzyskać minimalną wartość wskazywaną przez wskaźnik zera
zmiana polaryzacji.
Porównując wartości obliczone przez nas z wartościami otrzymanymi z komputera można zauwazyć tylko niewielkie różnice. Różnice między pomiarami możemy zaobserwować dopiero od czwartego miejsca po przecinku.