BADANIE PRZETWORNIKÓW SIŁY. 1.1 Cel badania przetwornika tensometrycznego
|
|
- Halina Gajda
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 LABORATORIUM PODTAW METROLOGII M-T Ćwiczenie nr 6 BADANIE PRZETWORNIKÓW IŁY Program ćwiczenia obejmuje badania przetworników dwojakiego rodzaju: tensometrycznego i magnetosprężystego. Ze względu na znaczące różnice w zasadzie działania oraz właściwościach instrukcję sporządzono w dwóch częściach.. Cel badania przetwornika tensometrycznego Celem tej części ćwiczenia jest wyznaczenie błędów przemysłowego tensometrycznego czujnika siły skupionej spowodowanych nie osiowym przyłożeniem siły mierzonej do czujnika. W ćwiczeniu laboratoryjnym badany jest czujnik siły nacisku z elementem sprężystym w kształcie ramki (jak na rys. a). tanowisko zapewnia możliwość przeniesienia siły rozciągającej na czujnik badany poprzez odpowiednie zaczepy pozwalające na odwrócenie kierunku przyłożenia siły do elementu sprężystego. Dodatkowo konstrukcja mocowania przetwornika badanego umożliwia przyłożenie siły pod pewnymi kątami względem osi zapewniając niezmienność warunków pracy przetwornika wzorcowego. Należy wyznaczyć błędy pomiaru siły przyłożonej ukośnie do czujnika przy różnych kątach przyłożenia siły.. Wprowadzenie Właściwości metrologiczne czujnika siły zależą przede wszystkim od parametrów elementu sprężystego czujnika. Elementy sprężyste czujników siły mogą mieć różne kształty. Najczęściej są one wykonane ze stali sprężystej w kształcie wydrążonego lub pełnego walca albo w kształcie ramki. Elementy walcowe zwykle stosuje się w czujnikach do pomiaru dużych sił ze względu na dużą wytrzymałość mechaniczną. Rozkład naprężeń oraz odkształceń w takich elementach zilustrowano na rys.. a) b) c) d) x x x x -σ y +σ x + l b σ x l b -σ x+σy +σ x x x Rys.. Odkształcenia elementu sprężystego spowodowane siłą: a) ściskającą, b) rozciągającą ; σ x, σ y naprężenia odpowiednio wzdłużne i poprzeczne, c), d) sposób umieszczenia tensometru na badanym obiekcie. Elementy sprężyste w kształcie ramek charakteryzują się większą niż walcowe czułością odkształceniową gdyż ich ściany boczne z naklejonymi tensometrami mogą być jednocześnie ściskane lub rozciągane oraz zginane. Na rys. pokazano szkic budowy czujnika z elementem sprężystym w kształcie ramki prostokątnej (stosowane są także ramki sześciokątne i pierścieniowe). Na rysunku tym zaznaczono wektory sił działających na ramkę w przypadku ukośnego przyłożenia do niej mierzonej siły, pokazano także schemat połączeń tensometrów naklejonych na ścianach bocznych ramki (rys. b). x x MT św. 6 Badanie przetworników siły
2 a) α x x a b) R T R T R T3 z y z U b l k R T4 R T3 R T4 R T R T U M Rys.. a) zkic konstrukcji tensometrycznego czujnika siły, b) układ połączeń tensometrów. Jeśli czujnik jak na rys. a jest obciążony siłą osiową (w kierunku osi x) to ściany boczne ramki odkształcają się jednakowo. W przypadku osiowej siły rozciągającej kolumny (boczne ściany) ramki są rozciągane jednakowymi siłami oraz zginane takim samym momentem gnącym. W wyniku tego ich powierzchnie odkształcają się w sposób jak pokazano na rys. a,b. Wypadkowe odkształcenie tych ścian można oszacować metodą superpozycji naprężeń. Dla konstrukcji czujnika jak na rys. można przyjąć, że jeśli siła działa osiowo ( = x ) to czułość odkształceniowa ramki jest jednakowa dla siły ściskającej i rozciągającej. W przypadku ukośnego przyłożenia siły do czujnika (rys. a) na ramkę działa składowa osiowa siły x oraz składowa ortogonalna z. kładowa ortogonalna działająca w kierunku osi z wytwarza dodatkowy moment gnący w kolumnach ramki. Biorąc pod uwagę konstrukcję ramki można stwierdzić, że największy wpływ momentu gnącego na napięcie sygnału czujnika U M ma miejsce wtedy, gdy siła ukośna działa w płaszczyźnie xy. Działanie siły ukośnej w płaszczyźnie xy wywołuje praktycznie taki sam jak poprzednio moment gnący lecz jego działanie nie wpływa na napięcie sygnału czujnika U M. W celu uproszczenia rozważań przyjmuje się, że na wypadkowe wydłużenia tensometrów składają się jednakowe dla obu kolumn odkształcenia wywołane składową osiową x mierzonej siły oraz równe co do wartości lecz o przeciwnych znakach z odkształcenia wywołane działaniem momentów gnących M g = x ; x ( 0,..., lk ). ygnał z czujnika w postaci napięcia U M wynosi: R T RT U = M U (). RT + RT 4 RT + RT 3 Po podstawieniu w zależności () w miejsce rezystancji tensometrów RT,...,RT4 związków: RT = RT + R, RT = RT + R, RT3 = RT + R3, RT4 = RT + R4 i pominięciu wyrazów zawierających iloczyny przyrostów rezystancji tensometrów R,..., R 4 otrzymuje się: U R R + R3 R4 U M (). RT + R + R + R3 + R4 Jeśli czujnik jest rozciągany siłą osiową x = to przyrosty rezystancji tensometrów są równe odpowiednio: R = R = ε K RT oraz R = R = µ ε K 3 4 R T (3) gdzie K stała tensometru, R T rezystancja tensometru bez odkształceń, ε wydłużenie względne tensometru µ liczba Poissona (dla stali µ 0,3). MT św. 6 Badanie przetworników siły
3 Po uwzględnieniu w zależności () zależności (3) otrzymuje się napięcie wyjściowe czujnika obciążonego siłą osiową: K U ε + µ U M (4). + K ε ( µ ) w przypadku ukośnie przyłożonej siły jak na rys. a na wydłużenie tensometrów składa się wydłużenie wywołane składową osiową siły x oraz wydłużenie spowodowane z momentem gnącym M g lk działającym na każdą z kolumn w wyniku istnienia składowej poprzecznej siły z. W tej sytuacji na ramkę działają siły: x = cosα oraz z = sinα. Wypadkowe wydłużenia kolumn ramki ε można przedstawić w postaci sumy: ε = ε + ε (5) gdzie ε - wydłużenie względne wywołane składową osiową siły x, ε - wydłużenie względne wywołane działaniem na kolumny momentów gnących pochodzących od składowej ortogonalnej siły z. Jeśli przyjąć ε = ε cosα oraz ε = k z z = k z sinα przy czym k z współczynnik zależny od konstrukcji czujnika, to dla przyrostów rezystancji R tensometrów przy ukośnie przyłożonej sile do czujnika można napisać: R = K R ( ε cosα + ε T ) R = K R ( µ ε cosα + µ ε T ) R = K R ( ε cosα ε 3 T ) R = K R ( µ ε cosα µ ε 4 T ) (6). Po uwzględnieniu związków (6) w zależności (4) otrzymuje się przy ukośnym przyłożeniu siły do czujnika zależność na napięcie wyjściowe U M. : K U ε ( + µ ) cosα U M = (7). + K ε ( µ ) cosα Na podstawie zależności (7) można wyznaczyć względny błąd pomiaru siły przy skośnym jej przyłożeniu do czujnika: U M U M cosα δ = (8). U M + K ε ( µ ) cosα Przykład: iła osiowa wywołuje wydłużenie względne ε = 0-4 tensometru naklejonego na kolumnie ramki (µ = 0,3). Przy K = i sile działającej w płaszczyźnie xz odchylonej od kierunku normalnego o kąt α = 0 błąd pomiaru wynosi ok.,5 %, w tych samych warunkach lecz przy odchyleniu o kąt α = 30 błąd pomiaru wzrośnie do ok. 3,4 %..3 tanowisko laboratoryjne do badania tensometrycznego czujników siły Na rys.3 przedstawiono szkic stanowiska laboratoryjnego do badania czujników siły. W ćwiczeniu laboratoryjnym bada się przemysłowy czujnik tensometryczny siły nacisku, który przystosowano do pomiaru sił rozciągających. Badany czujnik przymocowany jest podstawą do belki z rzędem równooddalonych otworów. Jego kulisty trzpień naciskowy zamieniono na zaczep i połączono poprzez cięgno przegubowe 3 z suportem 4. Pokrętłem MT św. 6 Badanie przetworników siły 3
4 5 przesuwa się suport ustalając wymaganą wartość siły naciągu. Kąt przyłożenia siły do czujnika α ustala się wybierając odpowiedni otwór w belce przez, który przewleka się sworzeń uchwytu przy podstawie maszyny. Wartość siły naciągu odczytuje się na cyfrowym polu odczytowym procesora wagowego WMT VC h 6 5 a 998 Maszyna do badań wytrzymałościowych Rys.3. zkic stanowiska laboratoryjnego do badania czujników siły; - badany czujnik, - belka otworami, 3- cięgno przegubowe, 4- suport z siłomierzem, 5- pokrętło do zadawania siły naciągu, 6- procesor wagowy, 7- zasilacz i wzmacniacz napięcia mostka tensometrycznego. Przed rozpoczęciem pomiarów należy pokrętłem 5 ustalić minimalny początkowy naciąg przy, którym nie występują luzy w połączeniach przegubowych. Badanie czujnika przeprowadza się w dwóch etapach. W pierwszym etapie badany czujnik mocuje się symetrycznie tak, aby siła była osiowo przyłożona do czujnika. W drugim etapie wyznacza się charakterystyki kierunkowe czyli zależność sygnału wyjściowego czujnika U M od przyłożonej do czujnika siły przy różnych kątach przyłożenia. siły do czujnika: w = f ( ) α = const (9) gdzie w = U - wskazanie ; M M M czułość miernika [N/V] (określona nastawami toru pomiarowego na kn/v) W ćwiczeniu laboratoryjnym bada się czujnik tensometryczny zbudowany w sposób pokazany na rys.. Uwaga! Nie ma możliwości obrotu czujnika w płaszczyźnie yz, należy przyjąć że, ramka czujnika zorientowana jest tak jak na rys.. Badania czujnika można przeprowadzić w ten sposób, że po kalibracji przyrządów i zdjęciu charakterystyki (9) przy osiowym działaniu siły dla każdego kąta przyłożenia mierzonej siły nastawia się pokrętłem 5 maszyny wytrzymałościowej wartości siły według wskazań procesora wagowego 6. Kąt przyłożenia siły α wyznacza się z zależności: a α = arctg (0) h gdzie a odległość sworznia mocującego w belce od otworu środkowego, h wysokość czujnika (rys.4).4 Pytania kontrolne. Co to jest czułość odkształceniowa tensometru?. Podać zależności dla stałej tensometru drutowego oraz dla foliowego. MT św. 6 Badanie przetworników siły 4
5 3. Czy liczba Poissona dla konstrukcji czujnika jest zawsze taka sama jak dla tensometru? Podać wyjaśnienie. 4. Dlaczego w czujnikach siły nacisku zakończenie trzpienia pomiarowego w miejscu przyłożenia siły ma kształt kulisty?.5 Program ćwiczenia. Dokonać identyfikacji przyrządów pomiarowych na stanowisku laboratoryjnym (rys.3) (zwrócić uwagę na nastawy). Odczytać z tabliczki znamionowej badanego czujnika jego parametry. 3. Zamocować badany czujnik osiowo. Uruchomić stanowisko pomiarowe i sprawdzić stan wyzerowania przyrządów 6 i 7 (w razie niezgodności wskazań zerowych zgłosić problem prowadzącemu). Uwaga! Przed wykonywaniem pomiarów sprawdzić nastawy przyrządów istnieje możliwość uszkodzenia badanego czujnika i elementów jego zamocowania. Zmierzyć charakterystykę w= f ( ) α = 0 pamiętając iż wskazanie maksymalne procesora wagowego 6 wynosi około 3.9 kn. 4. Zmierzyć charakterystyki w = f ( ) α = const dla wszystkich możliwych nastaw kątów przyłożenia siły α. 5. Wyznaczyć dla tych kątów charakterystyki błędów czujnika δ = f () α= const. 6. Wyznaczyć charakterystyki błędów czujnika δ = f (α ) = const. 7. porządzić wykresy zbadanych zależności. 8. Wnioski z pomiarów.. BADANIE MAGNETOPRĘŻYTEGO CZUJNIKA IŁY. Cel ćwiczenia Celem tej części ćwiczenia jest poznanie zasady działania, budowy oraz pomiar charakterystyk statycznych magnetosprężystego czujnika siły. Ponadto należy wyznaczyć na podstawie zmierzonych charakterystyk podstawowe właściwości metrologiczne badanego czujnika..3 Wprowadzenie Właściwości magnetyczne materiałów ferromagnetycznych zależą od budowy jego elementarnych siatek krystalicznych, ich orientacji względem zewnętrznego pola magnetycznego oraz względem kierunku działania naprężeń mechanicznych. Ponadto zależą one od stopnia i rodzaju deformacji elementarnych kryształów materiału. W skali makroskopowej w wielu materiałach ferromagnetycznych przy stałym natężeniu pola magnetycznego można zaobserwować zmianę całkowitej indukcji magnetycznej B pod wpływem zmiany naprężenia (efekt Villari'ego). Można to wyjaśnić na gruncie teorii domen P. Weiss'a, według której każdy materiał ferromagnetyczny w skali mikroskopowej składa się z domen magnetycznych, w których atomy tworzą przestrzenne siatki krystaliczne wykazując momenty magnetyczne (niezerowy wektor magnetyzacji J każda z domen stanowi jakby miniaturowy magnes). Domeny magnetyczne ułożone są tak w sieci krystalicznej, że przy braku zewnętrznego pola magnetycznego materiał nie wykazuje cech magnetycznych. Oznacza to, że wektory magnetyzacji domen mają różne kierunki. Ponieważ linie sił pola magnetycznego domen muszą być ciągłe i zamknięte, domeny o przeciwnych wektorach magnetyzacji są rozdzielone warstwą domen MT św. 6 Badanie przetworników siły 5
6 tworzących tzw. ścianę Blocha tak ułożonych, że kolejne domeny mają wektory magnetyzacji obrócone o niewielki kąt w ten sposób, że po przeciwnych stronach tej warstwy wektory magnetyzacji są zgodne z wektorami domen zewnętrznych jak pokazano na rys.4. J J N N N N N NN N J J Ściana Blocha Moment magnetyczny spinu elektronowego Rys.4. Orientacja wektorów magnetyzacji wewnątrz ściany Blocha. Wielkość domen zależy od stosunku energii wymiany do energii wewnętrznej pojedynczego kryształu sieci krystalicznej ferromagnetyka. Wymiary liniowe domen w żelazie są rzędu 0µm. Grubość ściany Blocha zależy od stałej anizotropii, odległości siatkowych oraz temperatury Curie materiału. Grubość ścian Blocha dla żelaza wynosi (,5 3,5)µm. W obecności zewnętrznego pola magnetycznego następuje proces porządkowania domen poprzez ich obrót oraz przesuwanie ścian Blocha tak, że wraz ze wzrostem natężenia pola rośnie liczba domen, których wektory magnetyzacji są zgodne z kierunkiem pola. Proces magnesowania ferromagnetyka (porządkowania domen) wymaga wykonania pracy związanej z przemieszczaniem domen oraz pokonania sił międzycząsteczkowych. Energia zużywana na magnesowanie ferromagnetyka zależy od budowy i orientacji kryształów oraz domen magnetycznych w jego sieci krystalicznej. Jeśli w wyniku naprężeń mechanicznych wektory magnetyzacji zostaną chociaż częściowo uporządkowane to proces magnesowania będzie przebiegał łatwiej co uwidoczni się zewnętrznie większymi przyrostami indukcji magnetycznej B przy zmianach pola magnetycznego. Niektóre materiały wykazują wzrost przenikalności przy ściskaniu (określa się je jako materiały o dodatniej magnetostrykcji), inne zaś zmniejszają wtedy przenikalność magnetyczną (materiały o ujemnej magnetostrykcji). Na przykład żelazo wykazuje magnetostrykcję dodatnią, a nikiel magnetostrykcję ujemną. Wynika stąd, że charakterystyka magnesowania B = f() takich materiałów zależy od naprężeń mechanicznych. Na rys.6 przedstawiono w sposób poglądowy początkową fazę procesu magnesowania materiału ferromagnetycznego. σ B' β 0 α 0 β J J 0 B Φ ' I U U erromagnetyk Rys.5. Zasada wykorzystania magnetostrykcji w pomiarach sił i naprężeń mechanicznych. MT św. 6 Badanie przetworników siły 6
7 B B max B r - odwracalne procesy obrotów domen - nieodwracalne skokowe przesuwanie ścian domen - " skoki Barkhausena " - odwracalne procesy przesuwania ścian domen - " ścian Blocha " - k 0 + max - kierunki osi krystalicznych - kierunek pola magnetycznego - materiał nienamagnesowany Rys.6. Procesy magnesowania ferromagnetyka oraz odpowiadające im zakresy krzywej magnesowania B = f(). Zarówno zmiany anizotropowych właściwości magnetycznych ferromagnetyka jak i zmiany przebiegu jego charakterystyki magnesowania można wykorzystywać w pomiarach takich wielkości mechanicznych, które wywołują naprężenia mechaniczne w ferromagnetycznym rdzeniu czujnika. Na rys.7 pokazano szkice konstrukcji czujników siły skupionej działające według zasady przedstawionej na rys.5. Konstrukcja przedstawiona na rys.7 a wykonana jest z walcowanych blach transformatorowych z otworami, przez które przewleczone są dwa wzajemnie prostopadłe uzwojenia I i II. Kształtki rdzenia zwykle są tak wycięte z arkusza blachy w taki sposób, aby wzajemnie prostopadłe płaszczyzny uzwojeń I i II były odchylone od kierunku walcowania o kąt γ = 45. Wtedy zachodzą relacje pomiędzy jego parametrami magnetycznymi i mierzoną siłą takie jak pokazano na rys.5. a) b) Φ Φ ' 3 I I I II U U U U Φ Φ 3 ' Φ 3 Rys.7. zkice konstrukcji czujników siły działających według zasady przedstawionej na rys.5; a) czujnik z rdzeniem z blach transformatorowych sklejonych, b) czujnik kolumnowy z rdzeniem wykonanym z litego materiału. W przetworniku kolumnowym (rys.7b) na przeciwległych kolumnach nawinięte są uzwojenia połączone tak, aby strumienie magnetyczne kolumnach i 4 wytwarzane przez uzwojenia kolumn i 3 były przeciwne. Jeśli rdzeń przetwornika wykonany jest tak, że jego kolumny są zorientowane pod kątem do kierunku walcowania to przy ( = 0 σ = 0) jest Φ = Φ 4 = Φ - Φ 3 = 0 stąd wynika U = 0. MT św. 6 Badanie przetworników siły 7
8 W praktyce warunek ten nie jest spełniony (zwykle γ 45 ), stąd napięcie wyjściowe U 0 przy = 0. Wykorzystywanie magnetostrykcji do pomiaru siły wymaga spełnienia jednocześnie następujących warunków: wykonanie rdzenia przetwornika z materiału charakteryzującego się anizotropią magnetyczną, wywołanie naprężeń mechanicznych w rdzeniu w wyniku działania mierzonej siły, poddanie rdzenia działaniu zewnętrznego pola magnetycznego, detekcja zmian właściwości magnetycznych rdzenia (strumienia magnetycznego, przenikalności magnetycznej, strat magnetycznych itd.) wywołanych mierzoną siłą. Detekcję zmian strumienia magnetycznego realizuje się za pomocą odpowiednio nawiniętego na rdzeniu uzwojenia mierząc zmiany indukowanego w nim napięcia (w przypadku stałej siły oraz stałego pola magnetycznego nie indukuje się napięcie, można wówczas wykonać szczelinę w rdzeniu i umieścić w nie czujnik hallotronowy ten przypadek rzadko wykorzystywany jest w praktyce). Najistotniejszym elementem każdego przetwornika siły jest element sprężysty ulegający odkształceniu w wyniku siły mierzonej. W przetworniku magnetosprężystym tym elementem jest rdzeń ferromagnetyczny, który odkształcając się zmienia swoje właściwości magnetyczne. Rzeczywiste przetworniki siły mogą mieć różne konstrukcje oraz różne kształty rdzenia ferromagnetycznego na przykład takie jak na rys.7 albo prostsze kształty (pierścień lub ramka). Konstrukcje przetworników oraz układy pomiarowe w, których one pracują są determinowane przede wszystkim wybraną do detekcji wielkością wyjściową (np. napięcie, prąd, moc strat magnetycznych, indukcyjność). Przetworniki magnetosprężyste zwykle pracują w prostych układach pomiarowych w, których realizowane są zależności: = f = f = f ; U ( ) B= const, ; U ( ) = const, 3; U ( ) U,Z = const 4; P,I = f ( ) B= const, 5; P,U = f ( ) = const, 6; P,U,I = f ( ) U,Z = const,. Na rys.3.0 przedstawiono w sposób poglądowy zmiany charakterystyki magnesowania rdzenia oraz punktu pracy P przetwornika magnetosprężystego spowodowane zmianą mierzonej siły w różnych warunkach pracy przetwornika. Z przebiegu charakterystyk pokazanych na rysunku wynika, że w przypadku pomiaru napięcia wyjściowego (U ) korzystna jest praca przetwornika przy stałej wartości pola magnetycznego (rys.9 a) jeśli zaś wielkością detekcyjną jest prąd magnesujący (I ) albo moc strat na magnesowanie P korzystna jest praca przetwornika przy stałej wartości indukcji (rys.9 b). W praktyce realna jest sytuacja jak na rys.9 c. MT św. 6 Badanie przetworników siły 8
9 a) B b) P B M P B M = const < B B B P P M = const < +B r +B r -B r 0 -B r 0 M c) B B P B P < +B r -B r 0 Rys.8. Przesunięcie punktu pracy przetwornika magnetosprężystego) spowodowane działaniem siły w warunkach ; a) wymuszenia napięciowego, b) wymuszenia prądowego, c) przy zasilaniu z rzeczywistego źródła; liniami przerywanymi obszary zaznaczono fragmenty pętli histerezy. Przebiegi charakterystyk przedstawione na rys.8 wykreślono przy założeniu stałej wartości indukcji remanentu magnetycznego B r. Na rys.9 przedstawiono podstawowe układy pracy przetworników magnetosprężystych. a) Z I U, f U z z U V Źródło zasilania Przetwornik magnetosprężysty b) Z A I U, f U z c) G m.cz. U, f variab. Źródło zasilania W I U z z U Przetwornik magnetosprężysty Tr. U ' Przetwornik magnetosprężysty Rys.9. Podstawowe układy pomiarowe magnetosprężystych czujników siły; a) układ transformatorowy, b) układ dławikowy, c) układ do pomiaru strat magnetycznych ; Tr transformator podwyższający napięcie. Z zasady działania magnetosprężystego przetwornika siły oraz z przebiegu charakterystyk rdzenia ferromagnetycznego przedstawionych na rys.8 wynikają wnioski: materiał rdzenia przetwornika magnetosprężystego powinien mieć dużą przenikalność magnetyczną µ oraz duża wartość współczynnika magnetostrykcji λ s, materiał rdzenia powinien mieć wąską pętlę histerezy (mała energia krystaliczna pozwala to uzyskiwać dużą czułość odkształceniową), kierunek działania naprężeń od mierzonych wielkości mechanicznych powinien z kierunkiem łatwego magnesowania (kierunkiem największych przenikalności magnetycznych) tworzyć kąt 45, MT św. 6 Badanie przetworników siły 9
10 korzystne są konstrukcje przetwornika takie jak na rys.7, których sygnałem wyjściowym jest napięcie różnicowe (przy = 0 U 0), ze względu na znaczną nieliniowość charakterystyki magnesowania rdzenia korzystnie jest mierzyć napięcie jednej harmonicznej napięcia wyjściowego najlepiej podstawowej. Przetworniki magnetosprężyste charakteryzują się dużą czułością, prostotą konstrukcji, dużą wytrzymałością mechaniczną, szerokim zakresem pomiarowym oraz małą wrażliwością na zakłócenia elektryczne. Należy zwrócić uwagę na fakt, że właściwości elektryczne i magnetyczne ciała zależą w istotny sposób od temperatury. Wzrost temperatury powoduje wzrost entropii sieci krystalicznej materiału rdzenia (zmniejszenie stopnia uporządkowania sieci krystalicznej) przejawiający się zmniejszeniem się przenikalności magnetycznej. Różne ferromagnetyki mają różne energie kryształów sieci z czego wynikają różne temperatury (temperatury Curie) przy, których następuje zmiana rodzaju sieci krystalicznej w wyniku czego gwałtownie maleje przenikalność magnetyczna. W praktyce przetworniki magnetosprężyste najczęściej pracują w układzie pomiarowym jak na rys. 9 a. Przebieg typowej charakterystyki przetwarzania przetwornika pracującego w tym układzie pokazano na rys.0. U U, Z, f = const. 0 Rys.0. Przykładowa charakterystyka przetwornika magnetosprężystego pracującego w układzie jak na rys.9 a. Z zasady działania magnetosprężystego przetwornika siły wynika, że wielkością wyjściową może być nie tylko napięcie U na zaciskach wtórnych (przetwornik w układzie transformatorowym rys.9 a) ale również prąd zasilania I (przetwornik w układzie dławikowym lub transformatorowym bez uzwojenia wtórnego rys.9 b), napięcie U na zaciskach pierwotnych jeśli przetwornik zasilany jest ze źródła prądowego (I = const.), moc strat magnetycznych P, indukcyjność własna L uzwojenia itd. Należy zwrócić uwagę na fakt, że krzywe magnesowania są zależnościami nieliniowymi, co oznacza, że w przetworniku następuje odkształcenie sygnału wyjściowego. Jeżeli źródło zasilające jest sinusoidalne to prąd pierwotny i napięcie wtórne mają przebiegi odkształcone. Miarą wielkości wyjściowej może być wartość skuteczna (RM), wartość średnia przebiegu wyprostowanego (AVG) względnie wartość szczytowa harmonicznej przebiegu (najczęściej pierwszej). Przebieg charakterystyki wyjściowej przetwornika magnetosprężystego zależy od budowy i konstrukcji jego obwodu magnetycznego: budowa i kształt rdzenia (rdzeń sklejany z blach, lity, ferrytowy) usytuowanie uzwojeń w przestrzeni rdzenia (wzajemna orientacja przestrzenna strumienia magnetycznego i naprężeń w rdzeniu) parametry źródła zasilania (napięcie U, częstotliwość f, impedancja wewnętrzna Z) rodzaj i miara wielkości wyjściowej (np. U, U, I ) temperatura otoczenia rdzenia oraz jego temperatura Curie [N] MT św. 6 Badanie przetworników siły 0
11 impedancja toru pomiarowego obciążająca przetwornik Wrażliwość rdzenia magnetycznego na czynniki zakłócające zwłaszcza na temperaturę sprawia że, przetworniki magnetosprężyste mają niezbyt dużą dokładność (jednak często wystarczającą w pomiarach przemysłowych). Mają one jednak wiele zalet takich jak: prosta konstrukcja mechaniczna i elektryczna oraz niską cenę, znaczny poziom sygnału wyjściowego i duży możliwy do osiągnięcia stosunek mierzonej siły do objętości rdzenia (wymiarów gabarytowych). Przetworniki magnetosprężyste wykorzystywane są najczęściej w czujnikach sił (sił nacisku, sił rozciągających momentów skręcających. Zwykle są one zasilane ze źródła napięcia sinusoidalnego o odpowiednio dobranych parametrach (zwykle jest to źródło o częstotliwości sieciowej f = 50z, rzadziej generator sinusoidalny małej częstotliwości). W pomiarach przemysłowych nie wykorzystuje się układu pomiarowego jak na rys.9 c gdyż wymaga on stosowania watomierza o małym współczynniku mocy oraz niskim napięciu zakresowym. Ze względu na znormalizowane zakresy napięciowe watomierzy zwykle oznacza to konieczność zastosowania transformatora podwyższającego napięcie. Pomiaru mocy strat magnetycznych przetwornika magnetosprężystego można także dokonywać za pomocą przetwornika hallotronowego. Wówczas jednak układ pomiarowy jest bardziej złożony, wrażliwy na zakłócenia oraz droższy w realizacji.4 Układ pomiarowy do badania czujników magnetosprężystych W ćwiczeniu laboratoryjnym bada się czujnik magnetosprężysty siły nacisku z przetwornikiem o konstrukcji jak na rys.7 a. Badany czujnik jest obciążany siłą skupioną za pomocą podwójnej dźwigni dwuramiennej jak na rys.. iłę działającą na badany czujnik ustala się za pomocą odważników, które umieszcza się na szalce podwieszonej na ramieniu dźwigni. Wartość tej siły można określić na podstawie masy odważników oraz współczynnika przełożenia dźwigni k : l l4 = k Q = m g. l l l l 3 Dźwignia m Q = mg Czujnik badany Odważnik l 3 l 4 Rys.. Układ mechaniczny z podwójną dźwignią dwuramienną do badania czujników siły nacisku. G m.cz. U, f variab. A R I U z z U Przetwornik magnetosprężysty AVG RM V V V 3 Osc-XY U dt PP iltr pasmowo- -przepustowy Rys.. Układ elektryczny do badania magnetosprężystych przetworników siły. MT św. 6 Badanie przetworników siły
12 Dźwignia wykorzystywana na stanowisku laboratoryjnym ma współczynnik przełożenia k = 0. Na rys. przedstawiono schemat elektryczny układu pomiarowego do badania przetworników magnetosprężystych pracujących w układzie transformatorowym. Na stanowisku laboratoryjnym można wyznaczać charakterystyki magnesowania rdzenia badanego przetwornika przy różnych siłach nacisku w postaci zależności U = f ( I ) = const i charakterystyki przetwarzania U = f ( ) U, f = const oraz ( ) U, f const I = f = przy różnych częstotliwościach napięcia zasilania. Ponadto za pomocą oscyloskopu pracującego w trybie XY można obserwować zmiany krzywej magnesowania oraz wyznaczyć na podstawie pomiaru parametrów obserwowanej pętli histerezy zależności parametrów magnetycznych rdzenia badanego przetwornika od siły nacisku (np. zależności; µ = f(), P = f()). Z pomiaru charakterystyk magnesowania można także wyznaczyć prąd i napięcie zasilania przy, którym przetwornik magnetosprężysty ma największą czułość. Z charakterystyk przetwarzania można wyznaczyć napięcie zasilania U lub prąd zasilania I przy, którym zakres pomiarowy przetwornika jest najszerszy zaś nieliniowość najmniejsza. Ponadto można określić miarę wartości wyjściowej pozwalającą uzyskać najbardziej liniową charakterystykę przetwarzania. W ćwiczeniu laboratoryjnym bada się magnetosprężysty czujnik siły nacisku typu PM-50 o dopuszczalnych granicznych parametrach: maksymalne obciążenie max = 500 N, dopuszczalny prąd zasilania I max (wartość skuteczna) = 0,3 A, zakres częstotliwości zasilania : f = z.5 Program ćwiczenia. Dokonać identyfikacji przyrządów pomiarowych oraz sprawdzić ich nastawione parametry (rodzaj mierzonej wielkości, zakresy pomiarowe).. prawdzić poprawność przyłożenia siły nacisku do badanego czujnika. 3. Zmierzyć charakterystyki czujnika U = f ( I ) = const przy różnej ilości n ciężarków na szalce (n = 0,,,...) przy częstotliwości f = 50 z. Uwaga! Przeprowadzić pomiary przy rosnącej i malejącej liczbie ciężarków. Wyznaczyć histerezę charakterystyki przetwarzania. 4. Na podstawie zmierzonych charakterystyk w p.3 charakterystyki czułości: du U di I U = I = const I= const oraz. I = U = const U = const d d 5. Zmierzyć charakterystyki przetwarzania U = f ( ) I= const (wartości prądu zasilania I lub napięcia zasilania U podane przez prowadzącego ćwiczenie). 6. Na podstawie zmierzonych w p.5 charakterystyk wyznaczyć błędy nieliniowości dla nominalnego zakresu mierzonych sił. 7. Zmierzyć charakterystyki jak w p.5 przy podanych przez prowadzącego częstotliwościach napięcia zasilania. 8. Wyznaczyć oraz sporządzić wykres zależności µ = f(), P = f() 9. porządzić wykresy zmierzonych i obliczonych charakterystyk czujnika. 0. Wyznaczyć charakterystyczne wartości charakterystyki przetwarzania (graniczne wartości błędu nieliniowości i czułości obliczonych wg p.4) MT św. 6 Badanie przetworników siły
WYDZIAŁ PPT / KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNE D-1 LABORATORIUM Z MIERNICTWA I AUTOMATYKI Ćwiczenie nr 14. Pomiary przemieszczeń liniowych
Cel ćwiczenia: Poznanie zasady działania czujników dławikowych i transformatorowych, w typowych układach pracy, określenie ich podstawowych parametrów statycznych oraz zbadanie ich podatności na zmiany
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM POMIARÓW WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH. Pomiary statycznych parametrów indukcyjnościowych przetworników przemieszczenia liniowego
LABORATORIUM POMIARÓW WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH Pomiary statycznych parametrów indukcyjnościowych przetworników przemieszczenia liniowego Wrocław 1994 1 Pomiary statycznych parametrów indukcyjnościowych
Bardziej szczegółowoWytrzymałość Konstrukcji I - MEiL część II egzaminu. 1. Omówić wykresy rozciągania typowych materiałów. Podać charakterystyczne punkty wykresów.
Wytrzymałość Konstrukcji I - MEiL część II egzaminu 1. Omówić wykresy rozciągania typowych materiałów. Podać charakterystyczne punkty wykresów. 2. Omówić pojęcia sił wewnętrznych i zewnętrznych konstrukcji.
Bardziej szczegółowoWAT - WYDZIAŁ ELEKTRONIKI INSTYTUT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH. Przedmiot: CZUJNIKI I PRZETWORNIKI Ćwiczenie nr 1 PROTOKÓŁ / SPRAWOZDANIE
Grupa: WAT - WYDZIAŁ ELEKTRONIKI INSTYTT SYSTEMÓW ELEKTRONICZNYCH Przedmiot: CZJNIKI I PRZETWORNIKI Ćwiczenie nr 1 PROTOKÓŁ / SPRAWOZDANIE Temat: Przetworniki tensometryczne /POMIARY SIŁ I CIŚNIEŃ PRZY
Bardziej szczegółowoWyznaczanie przenikalności magnetycznej i krzywej histerezy
Ćwiczenie 13 Wyznaczanie przenikalności magnetycznej i krzywej histerezy 13.1. Zasada ćwiczenia W uzwojeniu, umieszczonym na żelaznym lub stalowym rdzeniu, wywołuje się przepływ prądu o stopniowo zmienianej
Bardziej szczegółowoPL B1. Sposób wyznaczania błędów napięciowego i kątowego indukcyjnych przekładników napięciowych dla przebiegów odkształconych
PL 216925 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 216925 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 389198 (51) Int.Cl. G01R 35/02 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia:
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PODSTAW METROLOGII M-T Ćwiczenie nr 5 BADANIE CZUJNIKÓW CIŚNIENIA.
1. Wprowadzenie LABORATORIUM PODSTAW METROLOGII M-T Ćwiczenie nr 5 BADANIE CZUJNIKÓW CIŚNIENIA. W przemyśle (także w praktyce laboratoryjnej) pomiary ciśnienia oprócz pomiarów temperatury należą do najczęściej
Bardziej szczegółowoH a. H b MAGNESOWANIE RDZENIA FERROMAGNETYCZNEGO
MAGNESOWANIE RDZENIA FERROMAGNETYCZNEGO Jako przykład wykorzystania prawa przepływu rozważmy ferromagnetyczny rdzeń toroidalny o polu przekroju S oraz wymiarach geometrycznych podanych na Rys. 1. Załóżmy,
Bardziej szczegółowoĆwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi"
Ćwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi" Opracowane w ramach projektu: "Informatyka mój sposób na poznanie i opisanie świata realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia:
Bardziej szczegółowoBadanie transformatora
Ćwiczenie 14 Badanie transformatora 14.1. Zasada ćwiczenia Transformator składa się z dwóch uzwojeń, umieszczonych na wspólnym metalowym rdzeniu. Do jednego uzwojenia (pierwotnego) przykłada się zmienne
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ
Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN 20-618 Lublin, ul. Nadbystrzycka 38A www.kueitwn.pollub.pl LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Protokół
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH
-CEL- LABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH PODSTAWOWE CHARAKTERYSTYKI I PARAMETRY SILNIKA RELUKTANCYJNEGO Z KLATKĄ ROZRUCHOWĄ (REL) Zapoznanie się z konstrukcją silników reluktancyjnych. Wyznaczenie
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI
1 ĆWICZENIE 15 BADANIE WZMACNIACZY MOCY MAŁEJ CZĘSTOTLIWOŚCI 15.1. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych właściwości wzmacniaczy mocy małej częstotliwości oraz przyswojenie umiejętności
Bardziej szczegółowowiczenie 15 ZGINANIE UKO Wprowadzenie Zginanie płaskie Zginanie uko nie Cel wiczenia Okre lenia podstawowe
Ćwiczenie 15 ZGNANE UKOŚNE 15.1. Wprowadzenie Belką nazywamy element nośny konstrukcji, którego: - jeden wymiar (długość belki) jest znacznie większy od wymiarów przekroju poprzecznego - obciążenie prostopadłe
Bardziej szczegółowoBadanie transformatora
Ćwiczenie 14 Badanie transformatora 14.1. Zasada ćwiczenia Transformator składa się z dwóch uzwojeń, umieszczonych na wspólnym metalowym rdzeniu. Do jednego uzwojenia (pierwotnego) przykłada się zmienne
Bardziej szczegółowoINSTRUKCJA LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI BADANIE TRANSFORMATORA. Autor: Grzegorz Lenc, Strona 1/11
NSTRKCJA LABORATORM ELEKTROTECHNK BADANE TRANSFORMATORA Autor: Grzegorz Lenc, Strona / Badanie transformatora Celem ćwiczenia jest poznanie zasady działania transformatora oraz wyznaczenie parametrów schematu
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 15. Sprawdzanie watomierza i licznika energii
Ćwiczenie 15 Sprawdzanie watomierza i licznika energii Program ćwiczenia: 1. Sprawdzenie błędów podstawowych watomierza analogowego 2. Sprawdzanie jednofazowego licznika indukcyjnego 2.1. Sprawdzenie prądu
Bardziej szczegółowoNazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 11: Moduł Younga
Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 11: Moduł Younga Cel ćwiczenia: Wyznaczenie modułu Younga i porównanie otrzymanych wartości dla różnych materiałów. Literatura [1] Wolny J., Podstawy fizyki,
Bardziej szczegółowoBadanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków, przy użyciu oscyloskopu (E1)
Badanie pętli histerezy magnetycznej ferromagnetyków, przy użyciu oscyloskopu (E1) 1. Wymagane zagadnienia - klasyfikacja rodzajów magnetyzmu - własności magnetyczne ciał stałych, wpływ temperatury - atomistyczna
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego
Ćwiczenie 5 Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego Opracował: Grzegorz Wiśniewski Zagadnienia do przygotowania Rodzaje transformatorów.
Bardziej szczegółowoPOMIAR TEMPERATURY CURIE FERROMAGNETYKÓW
Ćwiczenie 65 POMIAR TEMPERATURY CURIE FERROMAGNETYKÓW 65.1. Wiadomości ogólne Pole magnetyczne można opisać za pomocą wektora indukcji magnetycznej B lub natężenia pola magnetycznego H. W jednorodnym ośrodku
Bardziej szczegółowoTemat 1 (2 godziny): Próba statyczna rozciągania metali
Temat 1 (2 godziny): Próba statyczna rozciągania metali 1.1. Wstęp Próba statyczna rozciągania jest podstawowym rodzajem badania metali, mających zastosowanie w technice i pozwala na określenie własności
Bardziej szczegółowoSTATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA
Mechanika i wytrzymałość materiałów - instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego: STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA oprac. dr inż. Jarosław Filipiak Cel ćwiczenia 1. Zapoznanie się ze sposobem przeprowadzania statycznej
Bardziej szczegółowoPRZETWORNIKI CIŚNIENIA. ( )
PRZETWORNIKI CIŚNIENIA. 1. Wprowadzenie Pomiary ciśnień należą do najczęściej wykonywanych pomiarów wraz z pomiarami temperatury zarówno w przemyśle wytwórczym jak i w badaniach laboratoryjnych. Pomiary
Bardziej szczegółowoWyznaczanie przenikalności magnetycznej i krzywej histerezy
Ćwiczenie E8 Wyznaczanie przenikalności magnetycznej i krzywej histerezy E8.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest pomiar zależności B(I) dla cewki z rdzeniem stalowym lub żelaznym, wykreślenie krzywej
Bardziej szczegółowoSTATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA
STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA Próba statyczna rozciągania jest jedną z podstawowych prób stosowanych do określenia jakości materiałów konstrukcyjnych wg kryterium naprężeniowego w warunkach obciążeń statycznych.
Bardziej szczegółowoPomiar rezystancji metodą techniczną
Pomiar rezystancji metodą techniczną Cel ćwiczenia. Poznanie metod pomiarów rezystancji liniowych, optymalizowania warunków pomiaru oraz zasad obliczania błędów pomiarowych. Zagadnienia teoretyczne. Definicja
Bardziej szczegółowoPodstawowe pojęcia wytrzymałości materiałów. Statyczna próba rozciągania metali. Warunek nośności i użytkowania. Założenia
Wytrzymałość materiałów dział mechaniki obejmujący badania teoretyczne i doświadczalne procesów odkształceń i niszczenia ciał pod wpływem różnego rodzaju oddziaływań (obciążeń) Podstawowe pojęcia wytrzymałości
Bardziej szczegółowoBadanie rozkładu pola magnetycznego przewodników z prądem
Ćwiczenie E7 Badanie rozkładu pola magnetycznego przewodników z prądem E7.1. Cel ćwiczenia Prąd elektryczny płynący przez przewodnik wytwarza wokół niego pole magnetyczne. Ćwiczenie polega na pomiarze
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW
Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, nformatyki i Automatyki nstytut Elektroenergetyki, Zakład Przekładników i Kompatybilności Elektromagnetycznej Grupa dziekańska... Rok akademicki...
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW
Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, nformatyki i Automatyki nstytut Elektroenergetyki, Zakład Przekładników i Kompatybilności Elektromagnetycznej Grupa dziekańska... Rok akademicki...
Bardziej szczegółowoStatyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7
Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi zastosowaniami wzmacniacza operacyjnego, poznanie jego charakterystyki przejściowej
Bardziej szczegółowoTemat 3 (2 godziny) : Wyznaczanie umownej granicy sprężystości R 0,05, umownej granicy plastyczności R 0,2 oraz modułu sprężystości podłużnej E
Temat 3 (2 godziny) : Wyznaczanie umownej granicy sprężystości R,5, umownej granicy plastyczności R,2 oraz modułu sprężystości podłużnej E 3.1. Wstęp Nie wszystkie materiały posiadają wyraźną granicę plastyczności
Bardziej szczegółowoBadanie transformatora
Ćwiczenie E9 Badanie transformatora E9.1. Cel ćwiczenia Transformator składa się z dwóch uzwojeń, umieszczonych na wspólnym metalowym rdzeniu. W ćwiczeniu przykładając zmienne napięcie do uzwojenia pierwotnego
Bardziej szczegółowoĆwiczenie EA9 Czujniki położenia
Akademia Górniczo-Hutnicza im.s.staszica w Krakowie KATEDRA MASZYN ELEKTRYCZNYCH Ćwiczenie EA9 Program ćwiczenia I. Transformator położenia kątowego 1. Wyznaczenie przekładni napięciowych 2. Pomiar napięć
Bardziej szczegółowoINSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I LOTNICTWA INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Przedmiot: DIAGNOSTYKA I NADZOROWANIE SYSTEMÓW OBRÓBKOWYCH Temat: Pomiar charakterystyk
Bardziej szczegółowoWyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym
Ćwiczenie 11B Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym 11B.1. Zasada ćwiczenia Na zamkniętą pętlę przewodnika z prądem, umieszczoną w jednorodnym polu magnetycznym, działa skręcający
Bardziej szczegółowoTRANSFORMATOR TRÓJFAZOWY
TRANSFORMATOR TRÓJFAZOWY Do transformacji energii elektrycznej w układach trójfazowych można wykorzystać trzy jednostki jednofazowe. Rozwiązanie taki jest jednak nieekonomiczne. Na Rys. 1 pokazano jakie
Bardziej szczegółowoPracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 2 str. 1/7 ĆWICZENIE 2
Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 2 str. 1/7 ĆWICZENIE 2 WYBRANE ELEKTRYCZNE CZUJNIKI-PRZETWORNIKI PRZESUNIĘĆ LINIOWYCH I KĄTOWYCH 1.CEL ĆWICZENIA: zapoznanie się z podstawowymi
Bardziej szczegółowoLaboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki
Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i utomatyki 1. Wstęp st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 2 OBWODY NIELINIOWE PRĄDU
Bardziej szczegółowoBadanie silnika indukcyjnego jednofazowego i transformatora
Zakład Napędów Wieloźródłowych Instytut Maszyn Roboczych Ciężkich PW Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie M3 - protokół Badanie silnika indukcyjnego jednofazowego i transformatora Data
Bardziej szczegółowoZastosowania liniowe wzmacniaczy operacyjnych
UKŁADY ELEKTRONICZNE Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Zastosowania liniowe wzmacniaczy operacyjnych Laboratorium Układów Elektronicznych Poznań 2008 1. Cel i zakres ćwiczenia Celem ćwiczenia jest
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
Politechnika Białostocka Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Temat ćwiczenia: Próba skręcania pręta o przekroju okrągłym Numer ćwiczenia: 4 Laboratorium z
Bardziej szczegółowoMetody mostkowe. Mostek Wheatstone a, Maxwella, Sauty ego-wiena
Metody mostkowe Mostek Wheatstone a, Maxwella, Sauty ego-wiena Rodzaje przewodników Do pomiaru rezystancji rezystorów, rezystancji i indukcyjności cewek, pojemności i stratności kondensatorów stosuje się
Bardziej szczegółowoInstrukcja do ćwiczenia jednopłaszczyznowe wyważanie wirników
Instrukcja do ćwiczenia jednopłaszczyznowe wyważanie wirników 1. Podstawowe pojęcia związane z niewyważeniem Stan niewyważenia stan wirnika określony takim rozkładem masy, który w czasie wirowania wywołuje
Bardziej szczegółowoWyznaczenie reakcji belki statycznie niewyznaczalnej
Wyznaczenie reakcji belki statycznie niewyznaczalnej Opracował : dr inż. Konrad Konowalski Szczecin 2015 r *) opracowano na podstawie skryptu [1] 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest sprawdzenie doświadczalne
Bardziej szczegółowoBADANIE PRZEKŁADNIKÓW PRĄDOWYCH
1. Podstawy teoretyczne ĆWCENE NR 4 BADANE PREKŁADNKÓW PRĄDOWYCH Przekładnik prądowy jest to urządzenie elektryczne transformujące sinusoidalny prąd pierwotny na prąd wtórny o wartości dogodnej do zasilania
Bardziej szczegółowoPiezorezystancyjny czujnik ciśnienia: pomiar i wyznaczenie parametrów metrologicznych czujnika i przetwornika ciśnienia
MIKROSYSTEMY - laboratorium Ćwiczenie 3 Piezorezystancyjny czujnik ciśnienia: pomiar i wyznaczenie parametrów metrologicznych czujnika i przetwornika ciśnienia Zadania i cel ćwiczenia. W ćwiczeniu zostaną
Bardziej szczegółowoSystemy pomiarowe. Ćwiczenie Nr 4 BADANIE WŁAŚCIWOŚCI PRZETWORNIKA INDUKCYJNOŚCIOWEGO TRANSFORMATOROWEGO
POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA KATEDRA ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu: Systemy pomiarowe Kod przedmiotu: KS05456, KN05456 Ćwiczenie Nr 4 BADANIE WŁAŚCIWOŚCI PRZETWORNIKA
Bardziej szczegółowoĆw. 32. Wyznaczanie stałej sprężystości sprężyny
0/0/ : / Ćw.. Wyznaczanie stałej sprężystości sprężyny Ćw.. Wyznaczanie stałej sprężystości sprężyny. Cel ćwiczenia Sprawdzenie doświadczalne wzoru na siłę sprężystą $F = -kx$ i wyznaczenie stałej sprężystości
Bardziej szczegółowoINSTRUKCJA DO CWICZENIA NR 5
INTRUKCJA DO CWICZENIA NR 5 Temat ćwiczenia: tatyczna próba ściskania materiałów kruchych Celem ćwiczenia jest wykonanie próby statycznego ściskania materiałów kruchych, na podstawie której można określić
Bardziej szczegółowoPomiar wielkości nieelektrycznych: temperatury, przemieszczenia i prędkości.
Zakład Napędów Wieloźródłowych Instytut Maszyn Roboczych CięŜkich PW Laboratorium Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie E3 - protokół Pomiar wielkości nieelektrycznych: temperatury, przemieszczenia i
Bardziej szczegółowoBadanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2)
Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2) 1. Wymagane zagadnienia - ruch ładunku w polu magnetycznym, siła Lorentza, pole elektryczne - omówić zjawisko Halla, wyprowadzić wzór na napięcie
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW
Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, nformatyki i Automatyki nstytut Elektroenergetyki, Zakład Przekładników i Kompatybilności Elektromagnetycznej Grupa dziekańska... Rok akademicki...
Bardziej szczegółowoTemat ćwiczenia. Pomiary przemieszczeń metodami elektrycznymi
POLITECHNIKA ŚLĄSKA W YDZIAŁ TRANSPORTU Temat ćwiczenia Pomiary przemieszczeń metodami elektrycznymi Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z elektrycznymi metodami pomiarowymi wykorzystywanymi
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 14. Sprawdzanie przyrządów analogowych i cyfrowych. Program ćwiczenia:
Ćwiczenie 14 Sprawdzanie przyrządów analogowych i cyfrowych Program ćwiczenia: 1. Sprawdzenie błędów podstawowych woltomierza analogowego 2. Sprawdzenie błędów podstawowych amperomierza analogowego 3.
Bardziej szczegółowoBadanie rozkładu pola elektrycznego
Ćwiczenie 8 Badanie rozkładu pola elektrycznego 8.1. Zasada ćwiczenia W wannie elektrolitycznej umieszcza się dwie metalowe elektrody, połączone ze źródłem zmiennego napięcia. Kształt przekrojów powierzchni
Bardziej szczegółowoWyboczenie ściskanego pręta
Wszelkie prawa zastrzeżone Mechanika i wytrzymałość materiałów - instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego: 1. Wstęp Wyboczenie ściskanego pręta oprac. dr inż. Ludomir J. Jankowski Zagadnienie wyboczenia
Bardziej szczegółowoSTATYCZNA PRÓBA SKRĘCANIA
Mechanika i wytrzymałość materiałów - instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego: Wprowadzenie STATYCZNA PRÓBA SKRĘCANIA Opracowała: mgr inż. Magdalena Bartkowiak-Jowsa Skręcanie pręta występuje w przypadku
Bardziej szczegółowoZakres wymaganych wiadomości do testów z przedmiotu Metrologia. Wprowadzenie do obsługi multimetrów analogowych i cyfrowych
Zakres wymaganych wiadomości do testów z przedmiotu Metrologia Ćwiczenie 1 Wprowadzenie do obsługi multimetrów analogowych i cyfrowych budowa i zasada działania przyrządów analogowych magnetoelektrycznych
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 4 WYZNACZANIE INDUKCYJNOŚCI WŁASNEJ I WZAJEMNEJ
Ćwiczenie 4 WYZNCZNE NDUKCYJNOŚC WŁSNEJ WZJEMNEJ Celem ćwiczenia jest poznanie pośrednich metod wyznaczania indukcyjności własnej i wzajemnej na podstawie pomiarów parametrów elektrycznych obwodu. 4..
Bardziej szczegółowoPolitechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
Politechnika Białostocka Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Temat ćwiczenia: Zwykła próba rozciągania stali Numer ćwiczenia: 1 Laboratorium z przedmiotu:
Bardziej szczegółowoBADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘŻEŃ
ĆWICZENIE NR 14A BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘŻEŃ I. Zestaw pomiarowy: 1. Układ do badania prostego zjawiska piezoelektrycznego metodą statyczną 2. Odważnik 3. Miernik uniwersalny
Bardziej szczegółowoKatedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa: Nr. Ćwicz.
Politechnika Rzeszowska Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II WYZNACZANIE WŁAŚCIWOŚCI STATYCZNYCH I DYNAMICZNYCH PRZETWORNIKÓW Grupa: Nr. Ćwicz. 9 1... kierownik 2...
Bardziej szczegółowoKatedra Elektroniki ZSTi. Lekcja 12. Rodzaje mierników elektrycznych. Pomiary napięći prądów
Katedra Elektroniki ZSTi Lekcja 12. Rodzaje mierników elektrycznych. Pomiary napięći prądów Symbole umieszczone na przyrządzie Katedra Elektroniki ZSTiO Mierniki magnetoelektryczne Budowane: z ruchomącewkąi
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI
LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI CHARAKTERYSTYKI TRANSFORMATORA JEDNOFAZOWEGO Badanie właściwości transformatora jednofazowego. Celem ćwiczenia jest poznanie budowy oraz wyznaczenie charakterystyk
Bardziej szczegółowoWyznaczanie modułu Younga metodą strzałki ugięcia
Ćwiczenie M12 Wyznaczanie modułu Younga metodą strzałki ugięcia M12.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości modułu Younga różnych materiałów poprzez badanie strzałki ugięcia wykonanych
Bardziej szczegółowoMostek Wheatstone a, Maxwella, Sauty ego-wiena. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
Mostek Wheatstone a, Maxwella, Sauty ego-wiena Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 2 Do pomiaru rezystancji rezystorów, rezystancji i indukcyjności
Bardziej szczegółowoPytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15
Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15 1. Warunkiem koniecznym i wystarczającym równowagi układu sił zbieżnych jest, aby a) wszystkie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 2. BADANIE DWÓJNIKÓW NIELINIOWYCH STANOWISKO I. Badanie dwójników nieliniowych prądu stałego
Laboratorium elektrotechniki 19 Ćwiczenie BDNE DWÓJNKÓW NELNOWYCH STNOWSKO Badanie dwójników nieliniowych prądu stałego W skład zestawu ćwiczeniowego wchodzą dwa zasilacze stałoprądowe (o regulowanym napięciu
Bardziej szczegółowoPomiary dużych prądów o f = 50Hz
Pomiary dużych prądów o f = 50Hz 1. Wstęp Pomiary prądów przemiennych o częstotliwości 50 Hz i wartościach od kilkudziesięciu do kilku tysięcy amperów są możliwe za pomocą przetworników pomiarowych. W
Bardziej szczegółowoBADANIE WŁAŚCIWOŚCI STATYCZNYCH PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH
ĆWICZENIE 5a BADANIE WŁAŚCIWOŚCI STATCZNCH PRZETWORNIKÓW POMIAROWCH 5.1. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest poznanie metod badania właściwości statycznych przetworników pomiarowych na przykładzie indukcyjnościowego
Bardziej szczegółowoWZORCOWANIE URZĄDZEŃ DO SPRAWDZANIA LICZNIKÓW ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO
Mirosław KAŹMIERSKI Okręgowy Urząd Miar w Łodzi 90-132 Łódź, ul. Narutowicza 75 oum.lodz.w3@gum.gov.pl WZORCOWANIE URZĄDZEŃ DO SPRAWDZANIA LICZNIKÓW ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO 1. Wstęp Konieczność
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 5. POMIARY NAPIĘĆ I PRĄDÓW STAŁYCH Opracowała: E. Dziuban. I. Cel ćwiczenia
ĆWICZEIE 5 I. Cel ćwiczenia POMIAY APIĘĆ I PĄDÓW STAŁYCH Opracowała: E. Dziuban Celem ćwiczenia jest zaznajomienie z przyrządami do pomiaru napięcia i prądu stałego: poznanie budowy woltomierza i amperomierza
Bardziej szczegółowoPL B1. Sposób oceny dokładności transformacji indukcyjnych przekładników prądowych dla prądów odkształconych. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL
PL 223692 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 223692 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 399602 (51) Int.Cl. G01R 35/02 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia:
Bardziej szczegółowo2.3. Praca samotna. Rys Uproszczony schemat zastępczy turbogeneratora
E Rys. 2.11. Uproszczony schemat zastępczy turbogeneratora 2.3. Praca samotna Maszyny synchroniczne może pracować jako pojedynczy generator zasilający grupę odbiorników o wypadkowej impedancji Z. Uproszczony
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.
Ocena Laboratorium Dydaktyczne Zakład Wytrzymałości Materiałów, W2/Z7 Dzień i godzina ćw. Imię i Nazwisko ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA 1. Protokół próby rozciągania 1.1.
Bardziej szczegółowoWyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym
Ćwiczenie E6 Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym E6.1. Cel ćwiczenia Na zamkniętą pętlę przewodnika z prądem, umieszczoną w jednorodnym polu magnetycznym, działa skręcający moment
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 7. Badanie wybranych elementów i układów z rdzeniami ferromagnetycznymi
Ćwiczenie nr 7 Badanie wybranych elementów i układów z rdzeniami ferromagnetycznymi. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest badanie dławika jako elementu nieliniowego, wyznaczenie jego parametrów zastępczych
Bardziej szczegółowoDefi f nicja n aprę r żeń
Wytrzymałość materiałów Stany naprężeń i odkształceń 1 Definicja naprężeń Mamy bryłę materialną obciążoną układem sił (siły zewnętrzne, reakcje), będących w równowadze. Rozetniemy myślowo tę bryłę na dwie
Bardziej szczegółowoElementy indukcyjne. duża czułość i sztywność układu stateczne i bezstopniowe przekazywanie sygnału mała siła oddziaływania duża pewność ruchu
Elementy indukcyjne Elementem indukcyjnym nazywamy urządzenie, którego zadaniem jest przetworzenie dowolnej wielkości nieelektrycznej lub elektrycznej na elektryczny sygnał napięciowy lub prądowy. Sygnał
Bardziej szczegółowoZakład Metrologii i Systemów Pomiarowych Laboratorium Metrologii I. Grupa. Nr ćwicz.
Laboratorium Metrologii I Politechnika zeszowska akład Metrologii i Systemów Pomiarowych Laboratorium Metrologii I Mostki niezrównoważone prądu stałego I Grupa Nr ćwicz. 12 1... kierownik 2... 3... 4...
Bardziej szczegółowoMetodę poprawnie mierzonego prądu powinno się stosować do pomiaru dużych rezystancji, tzn. wielokrotnie większych od rezystancji amperomierza: (4)
OBWODY JEDNOFAZOWE POMIAR PRĄDÓW, NAPIĘĆ. Obwody prądu stałego.. Pomiary w obwodach nierozgałęzionych wyznaczanie rezystancji metodą techniczną. Metoda techniczna pomiaru rezystancji polega na określeniu
Bardziej szczegółowoINSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH Politechnika Śląska w Gliwicach INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH BADANIE TWORZYW SZTUCZNYCH OZNACZENIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH PRZY STATYCZNYM ROZCIĄGANIU
Bardziej szczegółowoSPRAWDZENIE PRAWA HOOKE'A, WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA, WSPÓŁCZYNNIKA POISSONA, MODUŁU SZTYWNOŚCI I ŚCIŚLIWOŚCI DLA MIKROGUMY.
ĆWICZENIE 5 SPRAWDZENIE PRAWA HOOKE'A, WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA, WSPÓŁCZYNNIKA POISSONA, MODUŁU SZTYWNOŚCI I ŚCIŚLIWOŚCI DLA MIKROGUMY. Wprowadzenie Odkształcenie, którego doznaje ciało pod działaniem
Bardziej szczegółowoFerromagnetyki, paramagnetyki, diamagnetyki.
Ferromagnetyki, paramagnetyki, diamagnetyki https://www.youtube.com/watch?v=u36qppveh2c Materiały magnetyczne Do tej pory rozważaliśmy przewody z prądem umieszczone w powietrzu lub w próżni. Jednak w praktycznych
Bardziej szczegółowoLaboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna
EAM - laboratorium Laboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna Ćwiczenie REOMETR IMPEDANCYJY Opracował: dr inŝ. Piotr Tulik Zakład InŜynierii Biomedycznej Instytut Metrologii i InŜynierii Biomedycznej
Bardziej szczegółowoWpływ nieliniowości elementów układu pomiarowego na błąd pomiaru impedancji
Wpływ nieliniowości elementów układu pomiarowego na błąd pomiaru impedancji Wiesław Miczulski* W artykule przedstawiono wyniki badań ilustrujące wpływ nieliniowości elementów układu porównania napięć na
Bardziej szczegółowoPrzyrządy i przetworniki pomiarowe
Przyrządy i przetworniki pomiarowe Są to narzędzia pomiarowe: Przyrządy -służące do wykonywania pomiaru i służące do zamiany wielkości mierzonej na sygnał pomiarowy Znajomość zasady działania przyrządów
Bardziej szczegółowoWYZNACZENIE CHARAKTERYSTYK STATYCZNYCH PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH
Zakład Metrologii i Systemów Pomiarowych P o l i t e c h n i k a P o z n ańska ul. Jana Pawła II 4 60-96 POZNAŃ (budynek Centrum Mechatroniki, Biomechaniki i Nanoinżynierii) www.zmisp.mt.put.poznan.pl
Bardziej szczegółowoELEMENTY ELEKTRONICZNE TS1C
Politechnika Białostocka Wydział Elektryczny Katedra Automatyki i Elektroniki nstrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: ELEMENTY ELEKTRONCZNE TS1C300 018 BAŁYSTOK 013 1. CEL ZAKRES ĆWCZENA LABORATORYJNEGO
Bardziej szczegółowoDynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego- ćwiczenie 8
Dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego- ćwiczenie 8 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest dynamiczne badanie wzmacniacza operacyjnego, oraz zapoznanie się z metodami wyznaczania charakterystyk częstotliwościowych.
Bardziej szczegółowoMATERIAŁY MAGNETYCZNIE MIĘKKIE. BADANIA WYBRANYCH WŁASNOŚCI MAGNETYCZNYCH
1 ĆWICZENIE 6B MATERIAŁY MAGNETYCZNIE MIĘKKIE. BADANIA WYBRANYCH WŁASNOŚCI MAGNETYCZNYCH 1. WPROWADZENIE Związek między natężeniem pola magnetycznego H [Am -1 ] a indukcją magnetyczną B [T] wyraża się
Bardziej szczegółowoINSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH
INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH Politechnika Śląska w Gliwicach INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH BADANIE ZACHOWANIA SIĘ MATERIAŁÓW PODCZAS ŚCISKANIA Instrukcja przeznaczona jest dla studentów
Bardziej szczegółowoZadanie 1 Zadanie 2 tylko Zadanie 3
Zadanie 1 Obliczyć naprężenia oraz przemieszczenie pionowe pręta o polu przekroju A=8 cm 2. Siła działająca na pręt przenosi obciążenia w postaci siły skupionej o wartości P=200 kn. Długość pręta wynosi
Bardziej szczegółowoPodstawowe przypadki (stany) obciążenia elementów : 1. Rozciąganie lub ściskanie 2. Zginanie 3. Skręcanie 4. Ścinanie
Podstawowe przypadki (stany) obciążenia elementów : 1. Rozciąganie lub ściskanie 2. Zginanie 3. Skręcanie 4. Ścinanie Rozciąganie lub ściskanie Zginanie Skręcanie Ścinanie 1. Pręt rozciągany lub ściskany
Bardziej szczegółowoBADANIE SILNIKA SKOKOWEGO
Politechnika Warszawska Instytut Maszyn Elektrycznych Laboratorium Maszyn Elektrycznych Malej Mocy BADANIE SILNIKA SKOKOWEGO Warszawa 00. 1. STANOWISKO I UKŁAD POMIAROWY. W skład stanowiska pomiarowego
Bardziej szczegółowoŹródła zasilania i parametry przebiegu zmiennego
POLIECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGEYKI INSYU MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGEYCZNYCH LABORAORIUM ELEKRYCZNE Źródła zasilania i parametry przebiegu zmiennego (E 1) Opracował: Dr inż. Włodzimierz
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 11. Projektowanie sekcji bikwadratowej filtrów aktywnych
Ćwiczenie nr 11 Projektowanie sekcji bikwadratowej filtrów aktywnych 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi filtrami elektrycznymi o charakterystyce dolno-, środkowo- i górnoprzepustowej,
Bardziej szczegółowoĆwiczenie: "Mierniki cyfrowe"
Ćwiczenie: "Mierniki cyfrowe" Opracowane w ramach projektu: "Informatyka mój sposób na poznanie i opisanie świata realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: Próbkowanie
Bardziej szczegółowo