Лабораторна робота 3 icon

Лабораторна робота 3




Скачати 186.35 Kb.
НазваЛабораторна робота 3
Дата22.06.2012
Розмір186.35 Kb.
ТипДокументи

Лабораторна робота 3

ВИМІРЮВАЛЬНІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ СТРУМУ І НАПРУГИ



3.1 Мета роботи

Виконання розрахунку і практичне застосування шунтів і додаткових опорів для розширення меж виміру струму і напруги. Практичне застосування вимірювальних трансформаторів для виміру змінного струму і напруги. Перетворення змінного струму (різної форми кривої), у постійний за допомогою напівпровідникових випрямлячів. Визначення основних співвідношень між напругами при одно- і двопівперіодному випрямленні.


3.2 Загальні відомості

3.2.1 Шунти і додаткові опори

Шунти, застосовувані для розширення меж виміру вимірювального механізму за струмом, представляють собою невеликий опір, виготовлений з манганіну і постачений струмовими затисками для включення в коло і потенційними для приєднання вимірювального механізму приладу. Таке включення шунта усуває похибки від контактних опорів (рис. 3.1).


Рис. 3.1

Вимірюваний струм кола і струм приладу пов'язані співвідношенням

;

(3.1)

,




де – шунтуючий множник, що показує, у скільки разів вимірюваний струм більше струму приладу або в скільки разів розширюються межі виміру за струмом. Шунтуючий множник є незмінним при постійних значеннях і :

.

(3.2)

За рівнянням (3.2) визначають величину опору шунта. Шунти бувають внутрішніми і зовнішніми і застосовуються переважно для постійного струму, бо при змінному струмі розподіл струму в паралельних вітках залежить від індуктивності і частоти, що ускладнює їхнє застосування і має похибки.

Додаткові опори, застосовувані для розширення меж виміру вольтметрів, виготовляють з манганіну і включають послідовно з вимірювальним механізмом (рис. 3.2).



Рис. 3.2

Якщо межу виміру напруги вольтметра треба розширити в разів, то

,




звідси додатковий опір

,




або

.

(3.3)

Шунти і додаткові опори, що включаються з приладами для розширення меж виміру, повинні мати клас точності не нижче вказаного в табл. 3.1.

Таблиця 3.1

Клас точності при­ладу

0,05

0,1

0,2

0,5

1,0

1,5

2,5

4,0

^ Клас точності шунта

або додаткового опору

0,02

0,05

0,1

0,2

0,5

0,5

0,5

1,0

3.2.2 Вимірювальні трансформатори

Вимірювальні трансформатори являють собою осердя з листового магнітом'якого матеріалу з двома обмотками і використовують явище електромагнітної індукції. Їхнє основне призначення – перетворення (звичайно зменшення) значень вимірюваних напруг і струмів у стандартні (наприклад, 5 А, 100 В). Застосуванням вимірювальних трансформаторів у колах високої напруги досягається безпека обслуговування приладів у вторинному колі.

Вимірювальні трансформатори поділяються на трансформатори струму і напруги (рис. 3.3).



Рис. 3.3

Вимірювальні трансформатори характеризуються номінальними коефіцієнтами трансформації, обумовленими відношенням номінальних значень

; .

(3.4)

Вони вказується в паспортах трансформаторів. Дійсні коефіцієнти трансформації i залежать від значень опорів вторинного кола. Через це виникають похибки за коефіцієнтом трансформації

; .

(3.5)

Значення найбільших похибок, що допускаються, визначають класи точності трансформаторів (0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 3,0; 10,0). Крім того, трансформатори характеризуються кутовою похибкою, що визначається як кут зсуву між вектором первинної величини і оберненим на 180° вектором вторинної величини. Кутова похибка позначається на результатах вимірів тільки фазочутливими приладами (вольтметри, лічильники і т. ін.).

Таким чином, знаючи покази амперметра і вольтметра , вимірюваний струм і напругу можна визначити за формулами

; ;

; .

(3.6)

Звичайно покази приладу збільшуються не на дійсні, а на номінальні коефіцієнти трансформації.

3.2.3 Перетворювачі змінного струму в постійний

В якості перетворювачів змінного струму в постійний застосовують напівпровідникові випрямлячі, термоперетворювачі, транзистори і т. ін.

Напівпровідникові випрямлячі мають необмежений термін служби, малі габарити, вагу, прості і надійні в роботі. Нелінійність характеристик напівпровідникових випрямлячів і сильний вплив температури, а також наявність похибки від скривлення форми кривої вимірюваних величин приводять до зниження точності вимірювальних приладів. Випрямним приладам належить і часткова похибка.

У залежності від з'єднання вимірювального механізму з випрямлячами прилади бувають одно- або двопівперіодного випрямлення. У схемах першого типу через вимірювальний механізм проходить тільки одна напівхвиля змінного струму, а в схемах другого типу – випрямлений струм проходить через вимірювальний механізм в обидві половини періоду (pиc. 3.4)



Рис. 3.4

При вимірах на змінному струмі викликає інтерес діюче значення. З огляду на те, що воно зв'язане із середнім співвідношенням

,

(3.7)

де – коефіцієнт форми кривої, вимірювальний прилад може бути відградуйований у діючих значеннях тільки для визначеної форми кривої струму або напруги. Якщо використовувати квадратичну ділянку вольт-амперної характеристики (тобто початкову частину), то випрямлений струм (напруга) не буде залежати від форми кривих. Точність випрямних приладів невисока, звичайно клас точності вольтметрів і амперметрів 1,0-1,5.

Сполучення схем комбінованих випрямних ампер-вольтметрів зі схемами магнітоелектричних омметрів дозволить створювати універсальні прилади – тестери, що дозволяють вимірювати постійні і змінні струми і напруги в широких межах, а також активні опори.


3.3 Порядок виконання роботи

  1. Записати технічні і метрологічні характеристики приладів до табл. 3.2.

  2. Розрахувати величину додаткового опору для свого робочого місця за даними, взятим із табл. 3.2, згідно з формулами (3.2) і (3.3).

Таблиця 3.2

Номер

робочого

місця

, мА

, мА

, Ом

, В

, В

,Ом

1

7,5

100

668

30

7,5




2

7,5

100

750

30

7,5




3

7,5

100

706

30

7,5




4

7,5

100

663

30

7,5




5

1,5

100

742

30

7,5




6

3,0

50

1640

15

7,5




7

3,5

200

533

30

7,5




8

1,0

100

742

15

7,5




  1. Зібрати схему для розширення межі виміру мікроамперметра (рис. 3.5).


Рис. 3.5

  1. Для п'яти оцифрованих значень міліамперметра вимірити струм. Результати вимірів і обчислень занести до табл. 3.3.

Таблиця 3.3

Найменування















)

мА

мА




Ом

мА

мА

%




1

























2

























3

























4

























5

























Для заповнення таблиці зробити обчислення і визначити:

a) , – за варіантом робочого місця, за співвідношеннями:

; ;




6) обмірюване значення струму ;

в) абсолютну похибку виміру струму;

г) відносну приведену похибку виміру струму

.




  1. Зібрати схему для розширення межі виміру вольтметра (рис. 3.6).



Рис. 3.6

  1. Для п'яти різних значень I вимірити напругу U. Результати вимірів і обчислень занести до табл. 3.4. Для заповнення табл. 3.4 виконати обчислення і визначити:

а) , – за варіантом робочого місця, за співвідношеннями:

; ;




б) обмірюване значення напруги ;

в) абсолютну похибку виміру напруги ;

г) відносну приведену похибку напруги .

Таблиця 3.4

Найменування

















В

В




Ом

В

В

%




1

























2

























3

























4

























5

























  1. Зібрати схему включення амперметра, вольтметра і ватметра з вимірювальними трансформаторами струму і напруги (рис. 3.7).



Рис. 3.7

  1. Для п'яти різних значень напруги вимірити струм , напругу , струм , потужність . Результати вимірів занести до табл. 3.5. Для заповнення табл. 3.5. обчислити і визначити:

а) коефіцієнт трансформації ;

б) обмірювані значення струму і потужності:

; ;




в) абсолютну похибку виміру струму:

,




г) відносні приведені похибки напруги і струму:

.




Таблиця 3.5

Найменування






















В

А


А

Вт




А

А

%

Вт




1































2































3































4































5































  1. Зібрати схему перетворення змінного струму в постійний при одно- і двопівперіодному випрямленні, подаючи на вхід кола змінну напругу різної форми кривої (рис. 3.8). Для вимірів використовувати: осцилограф, електронний вольтметр і магнітоелектричний мікроамперметр із додатковим резистором.



Рис. 3.8

  1. Встановити на генераторі відповідну форму кривої напруги і подати на вхід 7-12 В,  = 100-200 Гц.

  2. Зарисувати з осцилографа форми кривих напруги на вході і виході при одно- і двопівперіодному випрямленні і знайти амплітудні значення напруг. Зафіксувати напруги на виході. Результати вимірів занести до табл. 3.6.

, .

Таблиця 3.6

Вхід

Вихід


Двопівперіодний

випрямлений

однопівперіодний

двопівперіодний

^ Форми кривої

Напруга

Форми


кривої

Напруга

Форми

кривої

Напруга







По осцилографу























В

В




В

В




В

В















































3.4 Звіт про роботу

У звіті повинні бути наведені:

  1. Технічні і метрологічні характеристики вимірювальних приладів.

  2. Схеми електричних кіл.

  3. Розрахункові формули, таблиці і обчислення.

  4. Стислі висновки по роботе.


3.5 Контрольні запитання

  1. Класифікація перетворювачів і їх структурна схема

  2. Призначення шунтів і додаткових опорів, схеми включення.

  3. Порядок розрахунку шунтів і додаткових опорів.

  4. Пристрій, принцип дії і призначення вимірювальних трансформаторів.

  5. Режим роботи і похибки вимірювальних трансформаторів.

  6. Однопівперіодні випрямні перетворювачі.

  7. Двопівперіодні випрямні перетворювачі.

  8. Рівняння перетворення для випрямлячів.







Схожі:

Лабораторна робота 3 iconДокументи
1. /ЛАБОРАТОРНА РОБОТА ь1.doc
2. /ЛАБОРАТОРНА...

Лабораторна робота 3 iconДокументи
1. /Лабораторн_ роботи гр. 721/Вх_дний контрол з ЛАБ. РОБ. Ф_ЗИКА.doc
2. /Лабораторн_...

Лабораторна робота 3 iconДокументи
1. /Лабораторн_ роботи гр. 721/Вх_дний контрол з ЛАБ. РОБ. Ф_ЗИКА.doc
2. /Лабораторн_...

Лабораторна робота 3 iconЛабораторна робота №15: ”ms ассеss. Робота з формами”
Мета роботи: Уміти виводити на екран дані зі створеної раніше таблиці у вигляді форми, вставляти у форми елементи керування
Лабораторна робота 3 iconЛабораторна робота з англійської мови для студентів IV курсу історичного факультету. Спецкурс «Сучасна Європа»
Лабораторна робота з англійської мови для студентів IV курсу історичного факультету
Лабораторна робота 3 iconЛабораторна робота 61

Лабораторна робота 3 iconЛабораторна робота №8

Лабораторна робота 3 iconДокументи
1. /1 Лабораторна робота.doc
2. /2 Лабораторна...

Лабораторна робота 3 iconЛабораторна робота Визначення коефіцієнта теплопровідності ізоляційного матеріалу

Лабораторна робота 3 iconВступ
Лабораторна робота 1 «Вивчення та побудова схеми холодильної установки»
Лабораторна робота 3 iconРозрахункова лабораторна робота «вивчення руху тіла в полі сили тяжіння»

Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи