Федеральне агентство з освіти
Звіт з лабораторної роботи № 3
за курсом «Метрологія, стандартизація і сертифікація»
Тема
«Потенційні мостові схеми постійного струму»
Варіант 4
Єкатеринбург
2008р
Схеми експерименту
Рис. 1. Загальний вид лабораторного стенду
Рис.2. Принципова електрична схема четирехплечего нерівноважного вимірювального моста постійного струму
U - напруга джерела живлення;
G - вимірювальний прилад (мікроамперметр магнітоелектричної системи);
а-b - вимірювальна діагональ;
с-d - діагональ живлення;
с-а - перше плече;
а-d - друге плече;
с-b - третє плече;
bd - четверте плече мостової схеми;
R0 - внутрішній опір приладу у вимірювальній діагоналі;
I0 - струм у вимірювальній діагоналі.
У даному випадку опору плечей мостовий вимірювальної схеми мають такі значення:
перший плеча - R1, другого - R2, третього-R3 і четвертого R4
Дослідження чутливості по напрузі мостових вимірювальних схем постійної напруги
Таблиця 1
Параметри при дослідженні чутливості
U0
У
Оптимальний варіант
Неоптимальний варіант
R1
кОм
R2
R3 кОм
R4 кОм
4
60
80
30
Для дослідження чутливості мостової схеми використовувалися прилади:
Понижуючий трансформатор;
Випрямляч з мостовим фільтром;
Перемикачів П1 і П2;
Потенциометрический регулятор напруги;
Вольтметр;
Мікроамперметра;
4 магазини опору.
Дослідження чутливості по напрузі оптимальної мостовий вимірювальної схеми постійної напруги
Етапи проведення експерименту:
Збірка схеми, для здійснення експерименту (рис. 2)
Перевірка викладачем правильності підключення приладів;
Налаштування приладів: установка на магазинах, що утворюють плечі моста, опору R1, R2, R3 і R4 відповідні оптимальним по чутливості значенням;
Проведення експерименту:
4.1. Зняття експериментальної залежності
Таблиця 2
Результати дослідження чутливості оптимальної мостової схеми
-10000
-0,180
0,015
1000
0,000015
-9000
-0,160
0,014
0,000014
-8000
-0,142
-7000
-0,122
-6000
-0,104
0,016
0,000016
-5000
-0,086
-4000
-0,068
-3000
-0,050
-2000
-0,033
-1000
-0,016
0
0,017
0,000017
2000
0,032
0,018
0,000018
3000
0,048
4000
0,063
5000
0,079
6000
0,094
0,02
0,00002
7000
0,109
8000
0,123
9000
0,138
Рис. 3. Графік чутливості по напрузі оптимальної мостової схеми постійної напруги
Дослідження чутливості по напрузі неоптимальною мостовий вимірювальної схеми постійної напруги
Налаштування приладів: установка на магазинах, що утворюють плечі моста, опору R1, R2, R3 і R4 відповідні неоптимальним по чутливості значенням;
Таблиця 3
Результати дослідження чутливості неоптимальною мостової схеми
-0,108
0,008
8 ^ 10-6
-0,097
0,009
9 ^ 10-6
0,000009
-0,074
-0,063
-0,052
-0,041
-0,031
0,01
0,00001
-0,02
-0,01
0,011
0,000011
0,029
0,038
0,047
0,056
0,012
0,000012
0,065
0,074
0,082
Рис. 4. Графік чутливості по напрузі неоптимальною мостової схеми постійної напруги
Дослідження лінійності симетричною (равноплечій) мостовий вимірювальної схеми постійної напруги
Таблиця 4
Параметри при дослідженні лінійності
U0, B
R1, Ом
R2, Ом
R3, Ом
R4, Ом
2,0
Налаштування приладів;
а) Датчик R1 розташований у першому плечі мостової схеми. В інші плечі мостової схеми включені постійні резистори R2, R3 і R1 (R1 = R2 = R3 = R4).
Таблиця 5
Результати дослідження лінійності симетричної мостової схеми
Експериментальна
Теоретична
300
0,036
0,035
600
0,069
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
0,279
0,214
Рис. 5. Графік лінійності симетричної мостовий вимірювальної схеми
б) Датчики розташовані в першому і другому плечах мостової схеми. У першому плечі розташований датчик з початковим опором R1. У другому плечі розташований датчик з початковим опором R2 = R1 (R1 = R2 = R3 = R4).
Таблиця 6
0,075
0,149
0,150
0,225
0,308
0,300
0,374
0,375
0,450
0,531
0,525
0,604
0,600
0,675
0,753
0,750
Рис. 6. Графік лінійності симетричної мостовий вимірювальної схеми
в) Датчики розташовані в першому, другому і третьому плечах мостової схеми. Початкові опору всіх датчиків рівні між собою і рівні опору в четвертому плечі (R1 = R2 = R3 = R4). Прирости датчиків рівні | ΔR1 | = |-ΔR2 | = |-ΔR3 | = ΔR.
Таблиця 7
0,076
0,122
0,167
0,196
0,238
0,265
0,281
0,318
0,325
0,370
0,435
0,416
0,500
Рис. 7. Графік лінійності симетричної мостовий вимірювальної схеми
г) Датчики розташовані у всіх плечах мостової схеми. Початкові опору всіх датчиків рівні між собою. Прирости датчиків рівні і попарно разнозначних, тобто | ΔR1 | = |-ΔR2 | = |-ΔR3 | = | ΔR4 | = ΔR.
Таблиця 8
0,591
0,734
0,900
1,050
1,201
1,351
1,500
Рис. 8. Графік лінійності симетричної мостовий вимірювальної схеми