Politechnika Śląska Studia Wieczorowe

w Gliwicach Wydział Elektryczny

Sem. Grupa:

Sprawozdanie

Temat: Pomiar prądów i napięć okresowych

za pomocą mierników analogowych.

Sekcja :

1)

2)

3)

4)

1. Wstęp

Celem ćwiczenia było nabycie umiejętności korzystania z woltomierzy
i amperomierzy analogowych o różnej konstrukcji oraz poznanie zasad właściwej interpretacji wyników wykonywanych pomiarów. W ćwiczeniu zastosowano mierniki analogowe. W zależności od sposobu wytwarzania pól magnetycznych w ustrojach, wyróżniamy trzy zasadnicze typy mierników analogowych :

• 
  magnetoelektryczne

• 
  elektromagnetyczne 

• 
  
  elektrodynamiczne (i ich odmiana - ferrodynamiczne )

W miernikach magnetoelektrycznych oddziaływują na siebie pola nieruchomego magnesu oraz ruchomej cewki z prądem. Moment napędowy mierników elektromagnetycznych powstaje w wyniku wzajemnego oddziaływania dwóch rdzeni z miękkiego materiału ferromagnetycznego, magnesowanych prądem płynącym przez nieruchomą cewkę. Mierniki elektrodynamiczne mają po dwie cewki: ruchomą i nieruchomą, przez które mogą płynąć dwa różne prądy. Moment napędowy takiego układu jest proporcjonalny do iloczynu prądu i pewnej funkcji α. W ćwiczeniu użyty był również miernik magnetoelektryczny z prostownikiem ( ), na którego ustrój podawany był przebieg mierzony wyprostowany dwupołówkowo. Wychylenie miernika było proporcjonalne do wartości modułu (średniej wyprostowanej) tego przebiegu. Skale zmiennoprądowe takich mierników wyskalowane są w wartościach skutecznych prądu sinusoidalnie zmiennego. Wskazania mierników magnetoelektrycznych zależą od wartości średniej prądu a wskazania mierników elektromagnetycznych i elektrodynamicznych od wartości skutecznej. Wartość skuteczna jest miarą równoważności prądu okresowego
i prądu stałego pod względem ilości wydzielonego ciepła, natomiast wartość średnia jest miarą równoważności elektrochemicznej prądu stałego o natężeniu I
i prądu okresowego o wartości średniej i (t) = I. Mierniki magnetoelektryczne, elektromagnetyczne i elektrodynamiczne mogą pracować zarówno jako amperomierze, jak i woltomierze.

2. Schemat układu pomiarowego

3. Opis

Przedstawiony układ pomiarowy składa się z czterech generatorów napięcia, dwóch prostowników jednopołówkowych, przesuwnika fazowego, oscyloskopu dwustrumieniowego, woltomierzy magnetoelektrycznych i elektromagnetycznych, miernika uniwersalnego magnetoelektryczny z prostownikiem) i miernika wartości szczytowej (MWSz). Sygnały dochodzą do sumatora czterema torami.

4. Tabela pomiarowa
   

Lp	Badany	|U|	|Uśr|	|Uśr|	|Um|	obliczone z pom.
	przebieg	[V]	[V]	[V]	[V]	kk	ks
1	u1(t) + u3(t); =90*	3	0	0	3,5	-	1,17
2	u1(t) + u3(t); =60*	3,75	0	0	4,5	-	1,2
3	u1(t) + u5(t); =60*	4,75	0,25	0,125	8,1	38	1,71
4	u2(t) + u4(t); =180*	1,75	1,5	1,5	1,75	1,17	1
5	u1(t) + u4(t); =180*	1,6	0,75	0,75	2,5	2,13	1,56
6	u2(t) + u5(t); =0*	4,3	0,75	0,6	7,25	7,17	1,69

{

gdzie: u₁(t)=|U_1m|sint |U_1m|sint 0≤ t ≤ T/2

u₃(t)=|U_1m|sin(t+) u₂(t)= 0 T/2≤ t ≤ T

u₅(t)=|U_2m|sin(2t+)

{

|U_1m|sin(t+) -≤ t ≤ -/2

u₄(t)= 0 -/2≤ t ≤-

V. Wnioski

W przeprowadzonym ćwiczeniu badaliśmy sumy przebiegów okresowych, mierząc wartości średnie, średnie wyprostowane, skuteczne i maksymalne tych przebiegów, obserwując jednocześnie przebiegi wyjściowe na oscyloskopie. Przy przebiegach, dla których istniała możliwość regulacji kąta , zaobserwowaliśmy, że ma on wpływ na wskazania przyrządów

Nie przeprowadziliśmy porównania wartości k_s i k_k obliczonych z pomiarów z wartościami teoretycznymi, ponieważ do obliczeń teoretycznych zabrakło nam pomiarów wartości poszczególnych przebiegów, które sumowaliśmy.

Na podstawie pomiarów i obliczonych współczynników stwierdziliśmy jednak, że wartości odczytane z użytych mierników były niedokładne (wartości średnie wyprostowane przebiegów okresowych nie powinny być równe zero) - brak w tabeli pomiarowej wartości k_k dla dwóch pierwszych przebiegów.

4

2

tor 1

|U_1m| sin t

|U_2m| sin 2t

przesuwnik

fazowy



V_

V

V

V

tor 2



MWSz