str. 1

Rok: 201__/201__
Grupa:

Imię i nazwisko (e-mail):

Zespół:

Data wykonania:

LABORATORIUM METROLOGII

Ćw. 10: Mostki prądu przemiennego

Zaliczenie:

Podpis prowadzącego:

Uwagi:

Wstęp

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z właściwościami i zasadami równoważenia mostków

przemienno-prądowych stosowanych do pomiarów parametrów impedancji kondensatorów i cewek

powietrznych oraz poznanie niektórych właściwości mostków niezrównoważonych prądu

przemiennego.

Każdy punkt sprawozdania należy wykonać starannie. Szczególną uwagę należy zwrócić na

opracowanie wniosków, które powinny być sformułowane na podstawie zdobytej wiedzy wstępnej

oraz przeprowadzonych pomiarów. Wnioskiem nie jest opis wykonanych na zajęciach pomiarów!

Punkt pierwszy i drugi ćwiczenia powinien zawierać:

•

schemat układu pomiarowego,

•

krótki opis metodyki pomiarów lub obserwacji,

•

tabele z wynikami pomiarów i wynikami końcowymi,

•

obliczenia: wzory i przykład obliczeń,

•

wnioski (punkty 3, 4, 5 ćwiczenia).

Podstawą wykonania sprawozdania jest instrukcja do ćwiczenia, którą można pobrać ze strony

Katedry Metrologii AGH:

http://www.kmet.agh.edu.pl

-> dydaktyka -> Materiały dla studentów.

Program ćwiczenia:

1.

Pomiar pojemności, rezystancji i kąta stratności kondensatorów mostkiem Wiena

2.

Pomiar indukcyjności, rezystancji i dobroci cewki mostkiem Maxwella-Wiena

3.

Mostek niezrównoważony. Obserwacja napięcia nierównowagi mostka Maxwella-Wiena

4.

Detekcja obecności obiektów metalowych na podstawie napięcia nierównowagi mostka
Maxwella-Wiena

5.

Wpływ zwoju zwartego na napięcie nierównowagi mostka Maxwella-Wiena

Wydział: EAIiE
Kierunek:

str. 2

1.

Pomiar pojemności, rezystancji i kąta stratności kondensatorów mostkiem Wiena

a)

Schemat

Rysunek 1 Mostek Wiena.

b)

Zależności wynikające z warunków równowagi mostka Wiena, umożliwiające obliczenie:

=

x

C

=

x

R

=

x

tg

δ

c)

Wzory na graniczne błędy względne pomiaru

x

C

δ

,

x

R

δ

,

δ

δ

tg

:

str. 3

d)

Wyniki pomiarów

Parametr

Kondensator nr ...

[ ]

[ ]

%

1

1

R

R

δ

±

Ω

[ ]

[ ]

%

2

2

R

R

δ

±

Ω

[ ]

[ ]

%

4

4

R

R

δ

±

Ω

[ ]

[ ]

%

w

C

w

F

C

δ

µ

±

[ ]

[ ]

%

w

R

w

m

R

δ

±

Ω

[ ]

___

1

R

N

∆

[ ]

___

2

R

N

∆

[ ]

___

1

R

r

∆

[ ]

___

2

R

r

∆

[ ]

%

NR

δ

[ ]

%

NC

δ

[ ]

%

1

r

δ

[ ]

%

2

r

δ

[ ]

[ ]

%

___

x

C

x

C

δ

±

[ ]

[ ]

%

___

x

R

x

R

δ

±

[ ]

%

x

tg

x

tg

δ

δ

δ

±

gdzie ∆

N

oznaczają najmniejsze zmiany parametrów elementów regulowanych, powodujące

dostrzegalne zmiany stanu równowagi mostka, a ∆

r

to wartości jednego stopnia dekady

rezystancyjnej o najmniejszej wartości nominalnej stopnia.

Tabela 1

str. 4

Miejsce na notatki i obliczenia

str. 5

2.

Pomiar indukcyjności, rezystancji i dobroci cewki mostkiem Maxwella-Wiena

a)

Schemat

Rysunek 2 Mostek Maxwella-Wiena.

b)

Zależności wynikające z warunków równowagi mostka Maxwella-Wiena, umożliwiające

obliczenie parametrów cewki:

c)

Wzory na graniczne błędy względne pomiaru

x

L

δ

,

x

R

δ

,

x

Q

δ

str. 6

d)

Wyniki pomiarów

Parametr

Cewka nr ...

[ ]

[ ]

%

1

1

R

R

δ

±

Ω

[ ]

[ ]

%

2

2

R

R

δ

±

Ω

[ ]

[ ]

%

4

4

R

R

δ

±

Ω

[ ]

[ ]

%

w

C

w

F

C

δ

µ

±

[ ]

___

1

R

N

∆

[ ]

___

2

R

N

∆

[ ]

___

1

R

r

∆

[ ]

___

2

R

r

∆

[ ]

%

NL

δ

[ ]

%

NR

δ

[ ]

%

1

r

δ

[ ]

%

2

r

δ

[ ]

[ ]

%

___

x

L

x

L

δ

±

[ ]

[ ]

%

___

x

R

x

R

δ

±

[ ]

___

x

T

[ ]

%

x

Q

x

Q

δ

±

gdzie ∆

N

oznaczają najmniejsze zmiany parametrów elementów regulowanych, powodujące

dostrzegalne zmiany stanu równowagi mostka, a ∆

r

to wartości jednego stopnia dekady

rezystancyjnej o najmniejszej wartości nominalnej stopnia.

Tabela 2

str. 7

Miejsce na notatki i obliczenia

str. 8

3.

Obserwacja napięcia nierównowagi mostka Maxwella-Wiena

a)

Wyniki obserwacji. (Opisać różnicę pomiędzy sygnałem obserwowanym w pozycji pierwszej a

sygnałem napięciowym obserwowanym w pozycji drugiej przełącznika funkcji wyjścia V

R

).

4.

Detekcja obecności obiektów metalowych na podstawie napięcia nierównowagi mostka

Maxwella-Wiena

a)

Wnioski z eksperymentu (W jakiej odległości od cewki musi się znaleźć obiekt metalowy

(oszacować rząd odległości) i jak powinien być usytuowany w stosunku do osi cewki, aby

wpływ na wartość napięcia nierównowagi był jak największy?).

5.

Wpływ zwojów zwartych na napięcie nierównowagi mostka Maxwella-Wiena

a)

Wnioski. (Jaki wpływ mają zwoje zwarte na napięcie nierównowagi mostka wcześniej

zrównoważonego? Co jest tego przyczyną? Do czego można wykorzystać taką właściwość?).