Ćw. 10: Mostki prądu przemiennego Podpis prowadzącego: Uwagi:

Transkrypt

1 Wydział: EAIiE Kierunek: Imię i nazwisko ( ): ok: 201 /201 Grupa: Zespół: Data wykonania: Zaliczenie: LABOATOIUM METOLOGII Ćw. 10: Mostki prądu przemiennego Podpis prowadzącego: Uwagi: Wstęp Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z właściwościami i zasadami równoważenia mostków przemienno-prądowych stosowanych do pomiarów parametrów impedancji kondensatorów i cewek powietrznych oraz poznanie niektórych właściwości mostków niezrównoważonych prądu przemiennego. Każdy punkt sprawozdania należy wykonać starannie. Szczególną uwagę należy zwrócić na opracowanie wniosków, które powinny być sformułowane na podstawie zdobytej wiedzy wstępnej oraz przeprowadzonych pomiarów. Wnioskiem nie jest opis wykonanych na zajęciach pomiarów! Punkt pierwszy i drugi ćwiczenia powinien zawierać: schemat układu pomiarowego, krótki opis metodyki pomiarów lub obserwacji, tabele z wynikami pomiarów i wynikami końcowymi, obliczenia: wzory i przykład obliczeń, wnioski (punkty 3, 4, 5 ćwiczenia). Podstawą wykonania sprawozdania jest instrukcja do ćwiczenia, którą można pobrać ze strony Katedry Metrologii AGH: -> dydaktyka -> Materiały dla studentów. Program ćwiczenia: 1. Pomiar pojemności, rezystancji i kąta stratności kondensatorów mostkiem Wiena 2. Pomiar indukcyjności, rezystancji i dobroci cewki mostkiem Mawella-Wiena 3. Mostek niezrównoważony. Obserwacja napięcia nierównowagi mostka Mawella-Wiena 4. Detekcja obecności obiektów metalowych na podstawie napięcia nierównowagi mostka Mawella-Wiena 5. Wpływ zwoju zwartego na napięcie nierównowagi mostka Mawella-Wiena str. 1

2 1. Pomiar pojemności, rezystancji i kąta stratności kondensatorów mostkiem Wiena a) Schemat ysunek 1 Mostek Wiena. b) Zależności wynikające z warunków równowagi mostka Wiena, umożliwiające obliczenie: C = = tg = c) Wzory na graniczne błędy względne pomiaru C,, tg : str. 2

3 d) Wyniki pomiarów Tabela 1 C Parametr Kondensator nr... [ Ω ] ± [%] 1 1 [ Ω ] ± [%] 2 2 [ Ω ] ± [%] 4 4 w [ µ F] ± [%] C w [ Ω ] ± [%] w m N 1[ ] N 2 r 1 r 2 N[ %] NC [%] r1[ %] r 2[ %] C w ± [%] C ± [%] tg ± tg [%] gdzie N oznaczają najmniejsze zmiany parametrów elementów regulowanych, powodujące dostrzegalne zmiany stanu równowagi mostka, a r to wartości jednego stopnia dekady rezystancyjnej o najmniejszej wartości nominalnej stopnia. str. 3

4 Miejsce na notatki i obliczenia str. 4

5 2. Pomiar indukcyjności, rezystancji i dobroci cewki mostkiem Mawella-Wiena a) Schemat ysunek 2 Mostek Mawella-Wiena. b) Zależności wynikające z warunków równowagi mostka Mawella-Wiena, umożliwiające obliczenie parametrów cewki: c) Wzory na graniczne błędy względne pomiaru,, L Q str. 5

6 d) Wyniki pomiarów Tabela 2 C Parametr Cewka nr... [ Ω ] ± [%] 1 1 [ Ω ] ± [%] 2 2 [ Ω ] ± [%] 4 4 w [ µ F] ± [%] N 1[ ] N 2[ ] r 1 r 2 NL[ %] N[ %] r1[ %] r 2[ %] L C w ± [%] L ± [%] T [ ] Q ± Q [%] gdzie N oznaczają najmniejsze zmiany parametrów elementów regulowanych, powodujące dostrzegalne zmiany stanu równowagi mostka, a r to wartości jednego stopnia dekady rezystancyjnej o najmniejszej wartości nominalnej stopnia. str. 6

7 Miejsce na notatki i obliczenia str. 7

8 3. Obserwacja napięcia nierównowagi mostka Mawella-Wiena a) Wyniki obserwacji. (Opisać różnicę pomiędzy sygnałem obserwowanym w pozycji pierwszej a sygnałem napięciowym obserwowanym w pozycji drugiej przełącznika funkcji wyjścia V ). 4. Detekcja obecności obiektów metalowych na podstawie napięcia nierównowagi mostka Mawella-Wiena a) Wnioski z eksperymentu (W jakiej odległości od cewki musi się znaleźć obiekt metalowy (oszacować rząd odległości) i jak powinien być usytuowany w stosunku do osi cewki, aby wpływ na wartość napięcia nierównowagi był jak największy?). 5. Wpływ zwojów zwartych na napięcie nierównowagi mostka Mawella-Wiena a) Wnioski. (Jaki wpływ mają zwoje zwarte na napięcie nierównowagi mostka wcześniej zrównoważonego? Co jest tego przyczyną? Do czego można wykorzystać taką właściwość?). str. 8