Федеральное агентство по образованию
Отчет по лабораторной работе № 3
по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация»
Тема
«Потенциальные мостовые схемы постоянного тока»
Вариант 4
Екатеринбург
2008г
Схемы эксперимента
Рис. 1. Общий вид лабораторного стенда
Рис.2. Принципиальная электрическая схема четырёхплечего неравновесного измерительного моста постоянного тока
U – напряжение источника питания;
G – измерительный прибор (микроамперметр магнитоэлектрической системы);
а-b – измерительная диагональ;
с-d – диагональ питания;
с-а – первое плечо;
а-d – второе плечо;
с-b – третье плечо;
b-d – четвёртое плечо мостовой схемы;
R0 – внутреннее сопротивление прибора в измерительной диагонали;
I0 – ток в измерительной диагонали.
В рассматриваемом случае сопротивления плеч мостовой измерительной схемы имеют следующие значения:
первого плеча – R1, второго — R2, третьего— R3 и четвёртого R4
Исследование чувствительности по напряжению мостовых измерительных схем постоянного напряжения
Таблица 1
Параметры при исследовании чувствительности
U0
В |
Оптимальный вариант | Неоптимальный вариант | ||||||
R1
кОм |
R2
кОм |
R3 кОм | R4 кОм | R1
кОм |
R2
кОм |
R3 кОм | R4 кОм | |
4 | 60 | 60 | 80 | 80 | 80 | 30 | 80 | 30 |
Для исследования чувствительности мостовой схемы использовались приборы:
Понижающий трансформатор;
Выпрямитель с мостовым фильтром;
Переключателей П1 и П2;
Потенциометрический регулятор напряжения;
Вольтметр;
Микроамперметра;
4 магазина сопротивления.
Исследование чувствительности по напряжению оптимальной мостовой измерительной схемы постоянного напряжения
Этапы проведения эксперимента:
Сборка схемы, для осуществления эксперимента (рис. 2)
Проверка преподавателем правильности подключения приборов;
Настройка приборов: установка на магазинах, образующих плечи моста, сопротивления R1, R2, R3 и R4 соответствующие оптимальным по чувствительности значениям;
Проведение эксперимента:
4.1. Снятие экспериментальной зависимости
Таблица 2
Результаты исследования чувствительности оптимальной мостовой схемы
-10000 | -0,180 | 0,015 | 1000 | 0,000015 |
-9000 | -0,160 | 0,014 | 1000 | 0,000014 |
-8000 | -0,142 | 0,015 | 1000 | 0,000015 |
-7000 | -0,122 | 0,015 | 1000 | 0,000015 |
-6000 | -0,104 | 0,016 | 1000 | 0,000016 |
-5000 | -0,086 | 0,015 | 1000 | 0,000015 |
-4000 | -0,068 | 0,016 | 1000 | 0,000016 |
-3000 | -0,050 | 0,016 | 1000 | 0,000016 |
-2000 | -0,033 | 0,016 | 1000 | 0,000016 |
-1000 | -0,016 | 0,016 | 1000 | 0,000016 |
0 | 0 | 0,017 | 1000 | 0,000017 |
1000 | 0,016 | 0,017 | 1000 | 0,000017 |
2000 | 0,032 | 0,018 | 1000 | 0,000018 |
3000 | 0,048 | 0,018 | 1000 | 0,000018 |
4000 | 0,063 | 0,018 | 1000 | 0,000018 |
5000 | 0,079 | 0,018 | 1000 | 0,000018 |
6000 | 0,094 | 0,02 | 1000 | 0,00002 |
7000 | 0,109 | 0,018 | 1000 | 0,000018 |
8000 | 0,123 | 0,02 | 1000 | 0,00002 |
9000 | 0,138 | 0,015 | 1000 | 0,000015 |
Рис. 3. График чувствительности по напряжению оптимальной мостовой схемы постоянного напряжения
Исследование чувствительности по напряжению неоптимальной мостовой измерительной схемы постоянного напряжения
Этапы проведения эксперимента:
Сборка схемы, для осуществления эксперимента (рис. 2)
Проверка преподавателем правильности подключения приборов;
Настройка приборов: установка на магазинах, образующих плечи моста, сопротивления R1, R2, R3 и R4 соответствующие неоптимальным по чувствительности значениям;
Проведение эксперимента:
4.1. Снятие экспериментальной зависимости
Таблица 3
Результаты исследования чувствительности неоптимальной мостовой схемы
-10000 | -0,108 | 0,008 | 1000 | 8^10-6 |
-9000 | -0,097 | 0,009 | 1000 | 9^10-6 |
-8000 | -0,086 | 0,009 | 1000 | 0,000009 |
-7000 | -0,074 | 0,009 | 1000 | 0,000009 |
-6000 | -0,063 | 0,009 | 1000 | 0,000009 |
-5000 | -0,052 | 0,009 | 1000 | 0,000009 |
-4000 | -0,041 | 0,009 | 1000 | 0,000009 |
-3000 | -0,031 | 0,01 | 1000 | 0,00001 |
-2000 | -0,02 | 0,01 | 1000 | 0,00001 |
-1000 | -0,01 | 0,01 | 1000 | 0,00001 |
0 | 0 | 0,01 | 1000 | 0,00001 |
1000 | 0,01 | 0,011 | 1000 | 0,000011 |
2000 | 0,02 | 0,01 | 1000 | 0,00001 |
3000 | 0,029 | 0,011 | 1000 | 0,000011 |
4000 | 0,038 | 0,011 | 1000 | 0,000011 |
5000 | 0,047 | 0,011 | 1000 | 0,000011 |
6000 | 0,056 | 0,012 | 1000 | 0,000012 |
7000 | 0,065 | 0,011 | 1000 | 0,000011 |
8000 | 0,074 | 0,011 | 1000 | 0,000011 |
9000 | 0,082 | 0,008 | 1000 | 8^10-6 |
Рис. 4. График чувствительности по напряжению неоптимальной мостовой схемы постоянного напряжения
Исследование линейности симметричной (равноплечей) мостовой измерительной схемы постоянного напряжения
Таблица 4
Параметры при исследовании линейности
U0, B | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом |
2,0 | 4000 | 4000 | 4000 | 4000 |
Этапы проведения эксперимента:
Сборка схемы, для осуществления эксперимента (рис. 2)
Проверка преподавателем правильности подключения приборов;
Настройка приборов;
Проведение эксперимента:
а) Датчик R1 расположен в первом плече мостовой схемы. В другие плечи мостовой схемы включены постоянные резисторы R2, R3 и R1 (R1=R2=R3=R4).
Таблица 5
Результаты исследования линейности симметричной мостовой схемы
Экспериментальная | Теоретическая | |
300 | 0,036 | 0,035 |
600 | 0,069 | 0,065 |
900 | 0,101 | 0,092 |
1200 | 0,13 | 0,115 |
1500 | 0,158 | 0,136 |
1800 | 0,183 | 0,155 |
2100 | 0,215 | 0,172 |
2400 | 0,23 | 0,188 |
2700 | 0,252 | 0,201 |
3000 | 0,279 | 0,214 |
Рис. 5. График линейности симметричной мостовой измерительной схемы
б) Датчики расположены в первом и втором плечах мостовой схемы. В первом плече расположен датчик с начальным сопротивлением R1. Во втором плече расположен датчик с начальным сопротивлением R2=R1 (R1=R2=R3=R4).
Таблица 6
Результаты исследования линейности симметричной мостовой схемы
Экспериментальная | Теоретическая | |
300 | 0,075 | 0,075 |
600 | 0,149 | 0,150 |
900 | 0,225 | 0,225 |
1200 | 0,308 | 0,300 |
1500 | 0,374 | 0,375 |
1800 | 0,450 | 0,450 |
2100 | 0,531 | 0,525 |
2400 | 0,604 | 0,600 |
2700 | 0,675 | 0,675 |
3000 | 0,753 | 0,750 |
Рис. 6. График линейности симметричной мостовой измерительной схемы
в) Датчики расположены в первом, втором и третьем плечах мостовой схемы. Начальные сопротивления всех датчиков равны между собой и равны сопротивлению в четвертом плече (R1=R2=R3=R4). Приращения датчиков равны |∆R1|=|-∆R2|=|-∆R3|=∆R.
Таблица 7
Результаты исследования линейности симметричной мостовой схемы
Экспериментальная | Теоретическая | |
300 | 0,038 | 0,038 |
600 | 0,076 | 0,079 |
900 | 0,115 | 0,122 |
1200 | 0,155 | 0,167 |
1500 | 0,196 | 0,214 |
1800 | 0,238 | 0,265 |
2100 | 0,281 | 0,318 |
2400 | 0,325 | 0,375 |
2700 | 0,370 | 0,435 |
3000 | 0,416 | 0,500 |
Рис. 7. График линейности симметричной мостовой измерительной схемы
г) Датчики расположены во всех плечах мостовой схемы. Начальные сопротивления всех датчиков равны между собой. Приращения датчиков равны и попарно разнозначны, т.е. |∆R1|=|-∆R2|=|-∆R3|=|∆R4|=∆R.
Таблица 8
Результаты исследования линейности симметричной мостовой схемы
Экспериментальная | Теоретическая | |
300 | 0,150 | 0,075 |
600 | 0,300 | 0,150 |
900 | 0,450 | 0,225 |
1200 | 0,591 | 0,300 |
1500 | 0,734 | 0,375 |
1800 | 0,900 | 0,450 |
2100 | 1,050 | 0,525 |
2400 | 1,201 | 0,600 |
2700 | 1,351 | 0,675 |
3000 | 1,500 | 0,750 |
Рис. 8. График линейности симметричной мостовой измерительной схемы
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter