Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения»




Скачать 48.54 Kb.
НазваниеЛабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения»
Дата конвертации28.11.2012
Размер48.54 Kb.
ТипЛабораторная работа
Федеральное агентство по образованию

«Сарапульский политехнический институт» (филиал)

Государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»


Лабораторная работа №2

По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения»


На тему: «Исследование методов и средств измерения параметров цепей с сосредоточенными постоянными».


Сарапул

Тема: исследование методов и средств измерения параметров цепей с сосредоточенными постоянными.

Цель работы: ознакомление с методами и техническими средствами измерения LCR, изучение технических характеристик измерителей LCR на примере определения погрешности. Приобретение практических навыков работы с измерителями LCR, Q-метрами.

Приборы: Измеритель LCR (иммитанса) Е7-14, Q-метр ВМ 560.

Краткие теоретические сведения

В теории электротехники используются идеализированные понятия емкости (С), индуктивности (L) и сопротивления (R) или проводимости (Y). Однако реальные электротехнические объекты (катушка индуктивности, конденсатор, резистор) на переменном токе рассматриваются как комплексные двухполюсники и могут быть представлены в виде схемы замещения, состоящей из параллельного или последовательного соединения идеализированных емкости и проводимости.

При параллельной схеме замещения измеряемый импеданс представляется в виде полной проводимости Y, составляющие которой (активная проводимость g и реактивная -jB) соединены параллельно

Y = g + jB

Так, если характер реактивной проводимости емкостный, то

Y = g + jωC

т.е. B = ωC, ω = 2πf, где f – частота.

При индуктивном характере реактивной проводимости

Y = g + 1/jωL = g - (jω/ω2L)

т.е. B = - ω/ω2L = ω (-С) и, следовательно, индуктивность при параллельной схеме замещения проявляется в виде отрицательно емкости

-С = - 1/ω2L

т.е. параллельную схему замещения можно охарактеризовать активной проводимостью g и положительной или отрицательной емкостью ±С.

При последовательной схеме замещения импеданс Z представляется в виде последовательного соединения активного R и реактивного jX сопротивлений

Z = R + jX

Последовательную схему замещения можно охарактеризовать активным сопротивлением R и положительной или отрицательной индуктивностью ±L, причем отрицательная индуктивность означает емкостный характер реактивного сопротивления (- L = - 1/ ω2C).

Схемы замещения, как правило, используются для характеристики элементов: для конденсаторов – параллельная, для катушек индуктивностей – последовательная. Поэтому измерительные приборы строятся на представлении параметров элементов в соответствующих схемах замещений.

Особенно часто схемами замещения пользуются при представлении параметров емкостных (в области диэлькометрии), индуктивных (индуктометрия) и резистивных (кондуктометрия) датчиков. В этом случае составляющие комплексного сопротивления несут информацию об объекте контроля. Причем каждая составляющая отражает свои особенности объекта контроля и, значит, требует измерения.

Приборы для измерения составляющих комплексной проводимости строятся на основе методов: мостовой, сравнения и резонансный. Так измеритель LCR, типа Е7-8, строится на основе трансформаторного моста, подробнее в [1..5]. Метод сравнения реализуется, как правило, на основе сравнения частот двух генераторов с помощью индикатора равенства частот, на один вход которого подается сигнал с фиксированной частотой f1, а на другой с частотой, зависящей от включенного реактивного элемента в его частотозадающую цепь [3]. Резонансный метод измерения LCR реализуется на основе Q-метра, принцип действия которого достаточно подробно изложен также в [3].

Принцип действия прибора Е7-14 основан на преобразовании тока, протекающего через объект, и напряжения на нем в напряжения Uт и Uн. Uт пропорционально току, а Uн напряжению. Соответственно их отношение равно полной проводимости объекта (Y), а наоборот – полному сопротивлению (Z). Для выделения составляющих комплексной проводимости (сопротивления) в схеме преобразования синхронным детектором выделяются проекции этих напряжений на вспомогательное опорное напряжение Uопорн. и jUопорн. [3].

Ход работы

  1. Изучить задание на работу.

  2. Изучить принцип работы и назначение органов управления у измерителя иммитанса Е7-14, Q-метра ВМ560.

  3. Получить допуск на работу, ответив на вопросы преподавателя, касающиеся цели и алгоритма работы, предполагаемых выходных результатов и способов их обработки, а также технических характеристик и приемов работы с измерительными приборами.

  4. Задание

    1. Получить у преподавателя набор элементов (катущки индуктивности, конденсаторы и резисторы).

    2. Измерить индуктивность катушек, емкость конденсаторов и сопротивление резисторов с помощью цифрового измерителя иммитанса Е7-14 или Е7-8.

    3. Измерить параметры этих элементов с помощью Q-метра на рабочих частотах Q-метра через декаду.

    4. Сформировать из проверенных элементов смешанные двухполюсники с разного типа элементами и вновь провести измерение их номиналов с помощью измерителя иммитанса.

    5. Повторить измерения параметров полученных двухполюсников с помощью Q-метра на рабочих частотах Q- метра через декаду.

    6. Результаты измерений, проведенных в п.п.4.2.-4.5 занести в таблицу, в которой столбцами являются обозначения элементов, а строками частоты и способы измерения (раздельно, совместно)

    7. Сравнить показания измерителя иммитанса и Q-метра при измерении параметров элементов раздельно и в составе двухполюсников. Рассчитать погрешность, приняв показания измерителя иммитанса за образцовые.

    8. Сделать выводы.

Контрольные вопросы

  1. Пояснить принцип действия и нарисовать схемы измерений, реализующие мостовой метод измерения параметров цепей с сосредоточенными постоянными.

  2. Пояснить принцип действия и нарисовать схемы измерений, реализующие резонансный метод измерения параметров цепей с сосредоточенными постоянными.

  3. Пояснить принцип измерения LCR и алгоритм действий при использовании Q-метра.

  4. Пояснить принцип измерения LCR и алгоритм действий при реализации метода сравнения.


Рекомендуемая литература

  1. Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 2001 – 205с.:ил.

  2. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. – М.: Высшая школа, 1989

  3. Дворяшин Б.В., Кузнецов Л.И. Радиотехнические измерения. Учебное пособие для вузов. М.: Советское радио, 1978. – 360 с.

  4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации Е7-8 (измеритель LCR цифровой).

  5. Техническое описание и инструкция по по эксплуатации Е7-14 (измеритель иммитанса).

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconЛабораторная работа №4 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения»
Цель работы: ознакомление с принципом действия, устройством, техническими характеристиками, возможностями и ограничениями частотомера...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconЛабораторная работа №1 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения»
Цель работы: ознакомление с принципом действия, устройством, техническими характеристиками, возможностями и ограничениями осциллографа...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconЛабораторная работа №5 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения»
Цель работы: ознакомление с техническими средствами получения сигналов заданной частоты и амплитуды, изучение технических характеристик...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconРабочая программа дисциплины (модуля) Метрология, стандартизация, сертификация Направления подготовки 151000 «Технологические машины и оборудование»
«Метрология и технические измерения», «Стандартизация и взаимозаменяемость», «Сертификация и оценка качества продукции», логически...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconМетодические указания к лабораторной работе
Н., Папэ В. Б., Сметанин В. И. Измерение частоты и периода электрических сигналов: Методические указания к лабораторной работе по...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconЛ. В. Гребцова, И. Н. Запасный, В. Б. Папэ, В. И. Сметанин Измерение напряжения электрических сигналов
В. Б. Папэ В. Б., Сметанин В. И. Измерение напряжения электрических сигналов. Методические указания к лабораторной работе по курсам...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconЛ. В. Гребцова, И. Н. Запасный, В. Б. Папэ, В. И. Сметанин Измерение напряжения электрических сигналов
В. Б. Папэ В. Б., Сметанин В. И. Измерение напряжения электрических сигналов. Методические указания к лабораторной работе по курсам...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconУчебно-методическим центром (Сибрумц) высшего проф обр для межвузовского использования в качестве учебного пос для студ., обуч по напр. 654100 "Электроника и микроэлектроника" и 654600 "Информатика и вт"
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 654100 и 654600 и составлено в соответствии с рабочей программой...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconРабочая программа учебной дисциплинЫ «Метрология, стандартизация и технические измерения»
Также полученные знания будут непосредственно использованы в профессиональной деятельности в области проектирования и эксплуатации...

Лабораторная работа №2 По дисциплине «Метрология, стандартизация и технические измерения» iconСертификация учебно-методический комплекс Москва 2004 предисловие данный
«Метрология, стандартизация и сертификация». Он может быть использован также при изучении ряда смежных дисциплин: «Информационно-измерительная...


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