Pracoviště 1. Vliv vnitřního odporu voltmetru na výstupní napětí můstku. Přístroje: Úkol měření: Schéma zapojení:

Transkript

1 Přístroje: Pracoviště 1. Vliv vnitřního odporu voltmetru na výstupní napětí můstku zdroj stejnosměrného napětí 24 V odporová dekáda 2 ks voltmetr 5kΩ/ V, rozsah 1,2 V voltmetr 1kΩ/ V, rozsah 1,2 V voltmetr číslicový, rozsah 2 V přípravek se dvěma zapojenými odpory R 0 = 2kΩ Úkol měření: 1. Změřte závislost výstupního napětí z můstku V CD = f ( R/ R 0 ) při použití číslicového voltmetru a voltmetrů s vnitřními odpory 1kΩ/ V a 5kΩ/ V. 2. Vyneste naměřené hodnoty do grafu, vymezte oblasti linearity a určete citlivosti ve všech třech případech. 3. Porovnejte vliv vnitřního odporu voltmetrů na měření. Schéma zapojení: Na dekádách nastavte R D1 = R D2 = R 0 = 2 kω a připojte napájecí napětí V. Jestliže se voltmetr vychýlí vyrovnejte výchylku na nulovou hodnotu dekádou R D1. Dekádou R D2 rozvažujte můstek. Pro vyvážení použijte číslicový voltmetr.

2 Měřené hodnoty: Měření digitálním V ; R v = 10 MΩ Měření analogovým V ; 5 kω/v Měření analogovým V ; 1 kω/v Pozn. + V CD a - V CD znamená, že máte měřit oběma směry od základní hodnoty R 0 Vyhodnocení: digitální V, 10MΩ lineární oblast citlivost = analogový V, 5 kω/v lineární oblast citlivost = analogový V, 1 kω/v lineární oblast citlivost = Rv = 10MOhm relative error Lineární (Rv = 10MOhm) 5,00 Pozn. Rozsah použití (lineární oblast) stanovte jako šířku pásma, kde je relativní chyba menší než 5 procent. Output voltage (V) ,00 1,00 0,00 0 4,00 3, Pozn. Použité zapojení je 1/4 můstek, přesná teoretická závislost výstupního napětí V0 V CD je V CD = R V I = R V R R k + v -1, 00-2,00-3, 00-4, 00-5, 00 Bridge unbalance (Ohm) kde R R 0 0 V0 = V V R0 + R0 2R0 ± R R R R K = ( ± ) ( ) R R R R + R R + R ± R Tuto funkci je možné pro malé R aproximovat lineární závislostí, určenou jako tečna v počátku, tj. dv CD /d R Relativní chyba mezi přesnou a aproximovanou závislostí je R V VCDLin VCD VCDLin = + R δ [%] = 100 4R 4 V V RV R0 CDLin

3 Přístroje: Pracoviště 2. Vliv vnitřního odporu voltmetru na výstupní napětí můstku zdroj stejnosměrného napětí 24 V odporová dekáda 2 ks voltmetr 5kΩ/ V, rozsah 1,2 V voltmetr 1kΩ/ V, rozsah 1,2 V voltmetr číslicový, rozsah 2 V přípravek se dvěma zapojenými odpory R 0 = 10 kω Úkol měření: 1. Změřte závislost výstupního napětí z můstku U CD = f ( R/ R 0 ) při použití číslicového voltmetru a voltmetrů s vnitřními odpory 1kΩ/ V a 5kΩ/ V. 2. Vyneste naměřené hodnoty do grafu, vymezte oblasti linearity a určete citlivosti ve všech třech případech. 3. Porovnejte vliv vnitřního odporu voltmetrů na měření. Schéma zapojení: Na dekádách nastavte R D1 = R D2 = R 0 = 10 kω a připojte napájecí napětí V. Jestliže se voltmetr vychýlí vyrovnejte výchylku na nulovou hodnotu dekádou R D1. Dekádou R D2 rozvažujte můstek. Pro vyvážení použijte číslicový voltmetr.

4 Měřené hodnoty: Měření digitálním V ; R v = 10 MΩ Měření analogovým V ; 5 kω/v Měření analogovým V ; 1 kω/v Pozn. + V CD a - V CD znamená, že máte měřit oběma směry od základní hodnoty R 0 Vyhodnocení: digitální V, 10MΩ lineární oblast citlivost = analogový V, 5 kω/v lineární oblast citlivost = analogový V, 1 kω/v lineární oblast citlivost = Závěr:

5 Pracoviště 3 Měření na diferenciálním můstku Tvořeným diferenciálním induktančním snímačem posunutí a přesným víceotáčkovým potenciometrem Přístroje: transformátor 220 V/ 24 V regulační odpor 600 Ω elektronický voltmetr, rozsah 6 V ampérmetr střídavý, rozsah 200 ma přípravek se snímačem posunutí a deseti-otáčkovým potenciometrem 10 kω Úkol měření: 1. Změřte závislost napětí v diagonále můstku V CD jako funkci posunutí x jádra diferenciálního induktančního snímače. Polohu jezdce potenciometru nastavte na 5 otáček ( tj. na R 0 /2 ). Zapište si polohu jádra x, kdy V CD je rovno nule. 2. Změřte závislost napětí v diagonále můstku V CD jako funkci otáček ( n ) potenciometru. Polohu jádra diferenciálního transformátoru nastavte na hodnotu ( x ) určenou při předchozím měření. 3. Vyneste obě závislosti do grafu a zjistěte citlivost v obou případech. Schéma zapojení:

6 Změřené hodnoty: Proměnný rezistor nastaven do polohy R 0 /2 ( 5 otáček ) x [mm] V CD [V] Induktanční transformátorový snímač nastaven do polohy x =.. mm ( pro V CD = 0 ) n [ot] V CD [V] Vyhodnocení měření: Citlivost při změně polohy jádra transformátorového snímače c = Citlivost při změně polohy jezdce potenciometru c = Závěr: