Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника»




НазваниеМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника»
страница5/8
Дата конвертации24.12.2012
Размер0.5 Mb.
ТипМетодические указания
1   2   3   4   5   6   7   8

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

1. Цель работы:


Ознакомление с методами измерения параметров R, L, C электрических схем и оценка погрешностей данных методов.

2. Краткие теоретические сведения


2.1. ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ, ИНДУКТИВНОСТИ

И ЕМКОСТИ

2.1.1. Измерение сопротивления

Существует множество методов измерения сопротивления. Рассмотрим некоторые из них:

a) метод ваттметра, вольтметра и амперметра;

б) автоматические мостовые измерения с помощью

прибора Е7-22.

2.1.1.1. Метод ваттметра, вольтметра и амперметра

В этом случае (Рис.2.1) к измеряемому сопротивлению Rx приложено напряжение Ux и через него протекает ток Ix. Зная, измеренные ток, напряжение и активную мощность можем определить сопротивление Rx. При этом возможны два варианта расчета сопротивления.



x

Рис. 3.1.



Так как сопротивление было определено косвенным методом, то погрешности расчета зависят от погрешностей измерения применяемых приборов.

При измерении вольтметром и амперметром формулы погрешности расчета будут:

- относительная погрешность

;

- абсолютная погрешность .

При измерении амперметром и ваттметром формулы расчета погрешности будут:

- относительная погрешность

;

- абсолютная погрешность


2.1.1.2. Мост Уинстона.

Метод, основанный на мостовой схеме Уинстона, широко используется для измерения сопротивлений повышенной точности. Этот мост состоит из четырех плеч, в которые включены резисторы, источник питания и прибор-индикатор (ИНД, Рис.3.2).



I2


I1



Ix


I3

Рис.3.2.


Ток который протекает через индикатор зависит от разности потенциалов между точками A и B. Регулируя сопротивление резистора R3 можно настроить мост на равновесие, когда этот ток равен нулю.

Тогда

и ,

откуда ,

это и есть условие равновесия.


Таким образом Rx = R3R2/R1 и измерение неизвестного сопротивления Rx состоит из соотношения сопротивлений трех резисторов, независимо от калибровки индикатора.

Если R1 = R2 получим, что Rx = R3.

В автоматических приборах, как правило, используется мостовой метод, где в качестве сопротивления R3 используется прецизионный, декадный, переменный резистор.


2.1.3. Измерение полного сопротивления.

Для измерения полного сопротивления в цепях переменного тока существует множество методов. Можно пользоваться методом ваттметра, вольтметра и амперметра. Однако наиболее точные измерения производят с помощью мостов переменного тока. Рассмотрим их применение при измерении индуктивности и емкости.


2.1.3.1. Измерение емкости и сопротивления утечки

Также как при измерении сопротивления, при измерении емкости применяются различные методы:

a) метод вольтметра, амперметра и ваттметра;

б) метод применения мостов переменного тока.

Для понимания принципов измерения представим полное сопротивление Zx реального конденсатора как совокупность емкости Cx и сопротивления Rx, включенных параллельно (Рис.3.3).


Векторная диаграмма соответствующая этой схеме представлена на рисунке 3.4.





Рис.3.3. Рис.3.4.


2.1.3.2. – Метод ваттметра, амперметра и вольтметра (Рис.3.5)

В этом случае ваттметр измеряет активную мощность P = U I cos, амперметр протекающий ток I и вольтметр приложенное напряжение U.

Зная, измеренные величины можно рассчитать неизвестные:

Yx = I/U, cos = P/UI,

Gx = Yxcos Bx = Yxsin

и тогда Сx = Bx/2f.




Рис.3.5.


2.1.3.3. Измерение емкости с помощью моста переменного тока

Для измерения емкости реального конденсатора используют различные мосты переменного тока.

Мост переменного тока это модификация моста Уинстона с необходимыми изменениями, представленными на рисунке 3.6.




Рис.3.6.


Классические формулы представляют параметры полных сопротивлений моста:

, ,


, ,

при равновесии моста имеем .


С помощью моста Вина (Рис.3.7) определяются величины Cx и Rx реального конденсатора и тангенс угла потерь tg.

Всегда можно достичь равновесия моста, используя переменные магазины емкости C1 и сопротивления высокой точности.

При равновесии моста можно записать:

.





Рис.3.7.

Решая уравнение относительно неизвестных параметров, получим:



и .

Согласно векторной диаграмме на рисунке 3.4, имеем тангенс угла потерь:

,

где Ir = U/Rx и Ic = U Cx,

откуда .


2.1.3.4. Измерение индуктивности катушки и внутреннего

сопротивления

Измерение индуктивности катушки и ее внутреннего сопротивления возможно несколькими методами:

a) метод ваттметра, амперметра и вольтметра;

б) метод применения мостов переменного тока.

Индуктивность это одна из характеристик катушки индуктивности. Невозможно физически разделить активное Rк и индуктивное Xк сопротивления катушки, отсюда:

,

где

и ,

и тогда , .


Поэтому используются методы для измерения полного сопротивления.


2.1.3.5. Метод ваттметра, амперметра и вольтметра (Рис.3.8)

В этом случае ваттметр измеряет активную мощность

P = U I cos, амперметр протекающий ток I и вольтметр приложенное напряжение U.




Рис.3.8.


Зная, измеренные величины можно рассчитать неизвестные:

Zx = U/I, cos = P/UI, Rx = Zxcos Xx = Zxsin

и тогда Lx = Xx/2f.


2.1.3.6 Измерение индуктивности с помощью мостов

переменного тока


Мост Максвелла представлен на рисунке 3.9.





Рис.3.9.


При равновесии моста имеем:



и тогда , .


1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника»
Методические указания предназначены для студентов специальности «Электроснабжение», изучающих дисциплину «Информационно-измерительная...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания и задания для выполнения контрольной работы для студентов заочной формы обучения по специальности 140211. 65 «Электроснабжение»
Информационно-измерительная техника и электроника : методические указания и задания для выполнения контрольной работы / Е. И. Папанцева,...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания к дисциплине и задания к контрольной работе для студентов заочной формы обучения по специальности 140211 «Электроснабжение»
Целями и задачами изучения дисциплины «Информационно-измерительная техника и электроника» являются

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconРабочая программа по дисциплине дн(М). Ф. 7 Информационно-измерительная техника и электроника

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания по выполнению лабораторных работ Дисциплина: «Инженерно-геологическое обеспечение дорожных работ»
Методические указания предназначены для студентов очной формы обучения по направлению 270100 «Строительство», специальности 270205...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «организация эвм» ижевск 2004
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по изучению методов синтеза регистров и счетчиков и их реализации...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Защита аудиовизуальной и компьютерной информации»
Для студентов специальностей: «Аудиовизуальная техника», «Бытовая радиоэлектронная аппаратура», «Сервис», специализации «сервис электронных...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по исследованию полупроводниковых диодов Санкт-Петербург
Лабораторной установки, порядок выполнения, требования к отчету и контрольные вопросы к лабораторным работам по дисциплинам «Электроника»,...

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconТемы лабораторных работ по дисциплине «Электроника и микропроцессорная техника» для заочной формы обучения для специальностей 1-36 01 03 Технологическое оборудование машиностроительного производства- 4 курс
Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника и микропроцессорная техника, М. Высшая школа, 2004

Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Информационно-измерительная техника и электроника» iconМетодические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Аналитическая химия»
Титримитрический анализ: Методические указания / С. Ф. Лапина. Братск: гоу впо «Бргту», 2004. 44 с


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница