C 1 6,8ηF 630V C 2 neuvedeno neuvedeno C 3 0,22μF 250V C 4 4μF 60V. Náhradní schéma zapojení kondenzátoru:

Podobné dokumenty
ZEMNÍ ODPOR ZEMNIČE REZISTIVITA PŮDY

W1- Měření impedančního chování reálných elektronických součástek

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEII MĚŘENÍ ZÁKLADNÍCH EL. VELIČIN

Ohmův zákon pro uzavřený obvod

Měření základních vlastností OZ

4.SCHÉMA ZAPOJENÍ. a U. kde a je zisk, U 2 je výstupní napětí zesilovače a U vst je vstupní napětí zesilovače. Zesilovač

Pokud není uvedeno jinak, uvedený materiál je z vlastních zdrojů autora

Výsledky zpracujte do tabulek a grafů; v pracovní oblasti si zvolte bod a v tomto bodě vypočítejte diferenciální odpor.

1. POLOVODIČOVÁ DIODA 1N4148 JAKO USMĚRŇOVAČ

1. LINEÁRNÍ APLIKACE OPERAČNÍCH ZESILOVAČŮ

Měření elektrického proudu

Test. Kategorie M. 1 Laboratorní měřicí přístroj univerzální čítač (např. Tesla BM641) využijeme například k:

Měření výkonu zesilovače

a činitel stabilizace p u

48. Pro RC oscilátor na obrázku určete hodnotu R tak, aby kmitočet oscilací byl 200Hz

Antény. Zpracoval: Ing. Jiří. Sehnal. 1.Napájecí vedení 2.Charakteristické vlastnosti antén a základní druhy antén

1.11 Vliv intenzity záření na výkon fotovoltaických článků

Skripta. Školní rok : 2005/ 2006

Fyzikální praktikum...

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/

Digitální multimetr EXPERT Model č.: DT9208A Návod k použití

Model dvanáctipulzního usměrňovače

1.7. Mechanické kmitání

Elektrická polarizovaná drenáž EPD160R

Studium termoelektronové emise:

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové techniky

Elektromagnetický oscilátor

Obr. 1 Jednokvadrantový proudový regulátor otáček (dioda plní funkci ochrany tranzistoru proti zápornému napětí generovaného vinutím motoru)


CarSense101. pohybový detektor vozidel. autorizovaný prodejce

Ovoce do škol Příručka pro žadatele

ZADÁNÍ: ÚVOD: Měření proveďte na osciloskopu Goldstar OS-9020P.

Ústav fyziky a měřicí techniky Laboratoř chemických vodivostních senzorů. Měření elektrofyzikálních parametrů krystalových rezonátorů

DIGITÁLNÍ MULTIMETR - KT33C. Návod k použití

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

L A B O R A T O R N Í C V I Č E N Í Z F Y Z I K Y

Regulovaný vysokonapěťový zdroj 0 až 30 kv

Měřidla. Existují dva druhy měření:

Provoz a poruchy topných kabelů

7486 (4x XOR) 7408 (4x AND) Multimetr: 3x METEX M386OD (použití jako voltmetr V)

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava. 3. Měření izolačních stavů elektrických spotřebičů.

Návrh induktoru a vysokofrekven ního transformátoru

Digitální multimetr. 4-polohový přepínač funkcí: V AC / V DC / DC A / Ω. Měření DC proudu: Provozní teplota: 0-40 C Typ baterií:

Analýza oběžného kola

na tyč působit moment síly M, určený ze vztahu (9). Periodu kmitu T tohoto kyvadla lze určit ze vztahu:

Conconiho Test elegantně s Polar RS400sd a RS800sd. PolarShop

1 Měření kapacity kondenzátorů

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Úlohy o elektrických spotřebičích VY_32_INOVACE_F0212.

Zákon byl po schválení Vládou ČR podroben standardní proceduře procesu přijímání zákonů:

C p. R d dielektrické ztráty R sk odpor závislý na frekvenci C p kapacita mezi přívody a závity

PRINCIPY ŠLECHTĚNÍ KONÍ

Měření momentu setrvačnosti z doby kmitu

A U. kde A je zesílení zesilovače, U 2 je výstupní napětí zesilovače a U 1 je vstupní napětí na zesilovači. Zisk po té můžeme vypočítat podle vztahu:

Zapojení horního spína e pro dlouhé doby sepnutí III

Kompenzační kondenzátory FORTIS Pro

Elektronická zátěž (Elektronische Last) Typ Obj. č.:

Metodika pro poskytování přímé hmotné a finanční pomoci

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

ZAŘÍZENÍ K DOPRAVĚ VZDUCHU A SPALIN KOTLEM

Měření hustoty kapaliny z periody kmitů zkumavky

ČÁST PÁTÁ POZEMKY V KATASTRU NEMOVITOSTÍ

21. Číslicový měřicí systém se sběrnicí IEEE 488 (základní seznámení)

ZÁVĚR ZJIŠŤOVACÍHO ŘÍZENÍ

DYNAMICKÉ VÝPOČTY PROGRAMEM ESA PT

1-LC: Měření elektrických vlastností výkonových diod

NÁVOD K OBSLUZE ELEKTRONICKÁ KONTROLNÍ VÁHA

Ochrana před bleskem a přepětím staveb z pohledu soudního znalce

Elektrická měření 4: 4/ Osciloskop (blokové schéma, činnost bloků, zobrazení průběhu na stínítku )

Polovodiče typu N a P

DIDAKTICKÝ TEST ELEKTRICKÝ VÝKON STŘÍDAVÉHO PROUDU

Ekvitermní regulátory, prostorová regulace a příslušenství

Teze novely vyhlášky MPO č. 291/2001 Sb., o podrobnostech stanovení energetické náročnosti budov a zpracování průkazu energetické náročnosti budov

ENERSOL 2014 VZDĚLÁVACÍ PROJEKT NA TÉMATA OBNOVITELNÝCH ZDROJŮ ENERGIE, ÚSPORY ENERGIÍ A SNIŽOVÁNÍ EMISÍ V DOPRAVĚ STŘEDOČESKÝ KRAJ

4.5.1 Magnety, magnetické pole

Instrukce Měření umělého osvětlení

Absolventské práce 9. ročníku pravidla pro tvorbu, průběh obhajob, kritéria hodnocení

Analýza současného stavu a perspektiv osobní letecké dopravy v ČR

Tel/fax: IČO:

RAYSTAT-CONTROL-10. Regulační termostat

STANOVISKO č. STAN/1/2006 ze dne

NÁVRH A REALIZACE ÚLOHY PRO FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM - ELEKTRICKÝ REZONANČNÍ OBVOD

Sada 1 Geodezie I. 06. Přímé měření délek pásmem

Základní zapojení operačních zesilovačů

DODATEČNÉ INFORMACE Č. 4

Vydání občanského průkazu

Zastupitelstvo města Přerova

MĚŘENÍ IMPEDANCE. Ing. Leoš Koupý 2012

PROVOZNÍ CHARAKTERISTIKY OTOPNÝCH TĚLES

které je třeba si položit před zakoupením levného CAD programu

Elektrické. MP - Ampérmetr A U I R. Naměřená hodnota proudu 5 A znamená, že měřená veličina je 5 x větší než jednotka - A

MASARYKOVA UNIVERZITA UNIVERZITNÍ CENTRUM TELČ

1.3 Druhy a metody měření

4.SCHÉMA ZAPOJENÍ +U CC 330Ω A Y

KODÉR PRO 18 ÚČASTNÍKŮ S INTEGROVANOU HLASOVOU JEDNOTKOU 1072/19A

1. MĚŘENÍ NA POLOVODIČOVÉ DIODĚ

Žádost o poskytnutí dotace v rámci Prioritní osy 2, Specifický cíl 2.1

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH

provozní, např. prasklé skluzavky, rozbité části herních prvků, nedostatečná dopadová plocha

Disciplinární řád. 1 Účel disciplinárního řádu

PŘÍRUČKA K PŘEDKLÁDÁNÍ PRŮBĚŽNÝCH ZPRÁV, ZPRÁV O ČERPÁNÍ ROZPOČTU A ZÁVĚREČNÝCH ZPRÁV PROJEKTŮ PODPOŘENÝCH Z PROGRAMU BETA

Transkript:

RIEDL 3.EB 7 1/15 1. ZADÁNÍ a) Změřte kapacity předložených kondenzátorů ohmovou metodou při obou možných způsobech zapojení b) Měření proveďte při kmitočtech měřeného proudu 50, 100, 200 a 800 Hz c) Graficky znázorněte závislost reaktance měřených kondenzátorů na kmitočtu měřícího proudu d) jednoho kondenzátoru proveďte opravy výsledku měření vzhledem na chybu metody e) Změřte kapacity kondenzátorů přesným číslicovým můstkem a vyhodnoťte přesnost měření ohmovou metodou 2. POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚT Měřeným předmětem jsou v tomto případě kondenzátory. Jejich hlavní vlastností je jejich kapacita. Údaje o měřených kondenzátorech jsou uvedeny v tabulce: Kapacita Max. napětí 1 6,8ηF 630V 2 neuvedeno neuvedeno 3 0,22μF 250V 4 4μF 60V 3. TEORETIKÝ ROZBOR 3.1 ROZBOR PŘEDPOKLÁDANÝH VLASTNOSTÍ MĚŘENÉHO PŘEDMĚT Ideální kondenzátor má na rozdíl od skutečného kondenzátor pouze kapacitu, která je závislá na typu dielektrika, ploše desek a na vzdálenosti desek kondenzátoru od sebe. Skutečný kondenzátor má ještě další parazitní vlastností jako jsou odpor a indukčnost. Může na něj mít vliv teplota i okolní prostředí, intenzita elektrického pole a stárnutí kondenzátoru. Náhradní schéma zapojení kondenzátoru: R i R v R i odpor dielektrika R v odpor přívodů - kapacita Ztrátový činitel kondenzátoru tg δ charakterizuje ztráty energie kondenzátoru, které jsou způsobeny ztrátami v dielektriku a svodem napětí mezi elektrodami. Je uveden pro jednotlivé typy kondenzátorů

RIEDL 3.EB 7 2/15 v katalogu. Ztrátový činitel tg δ je závislí na frekvenci měřeného proudu. Nejmenší ztrátový činitel mají vzduchové kondenzátory, největší ztrátový činitel mají kondenzátory elektrolytické. 3.1 ROZBOR MĚŘÍÍ METODY K měření kapacity kondenzátorů jsme využili ohmovu metodu. Tato metoda se používá při dvou možných zapojeních měřících přístrojů. Je to zapojení pro velké kapacity a zapojení pro malé kapacity. ohmovi metody dochází vzhledem k zapojení přístrojů k chybě metody. Při použití metody pro měření malých kapacit (to je metoda pro měření velkých kapacitních reaktancí) měříme ampérmetrem proud, který protéká pouze měřeným kondenzátorem, zatímco voltmetr měří součet napětí na ampérmetru a na měřeném kondenzátoru. Z tohoto důvodu je třeba udělat korekce změřeného napětí podle vztahu: k I R A kde k je korigované napětí, je změřené napětí voltmetrem, I je změřený proud ampérmetrem a R A je vnitřní odpor ampérmetru. Při použití metody pro měření velkých kapacit (metoda pro měření malých kapacitních reaktancí) měříme voltmetrem napětí, které je pouze na měřeném kondenzátoru, zatímco ampérmetr měří součet proudu protékajícího měřeným kondenzátorem a proudu, který protéká voltmetrem. Z tohoto důvodu je třeba udělat korekci proudu podle vztahu: I k I R v kde I k je korigovaný proud, I je prou změřený ampérmetrem, je napětí změřené voltmetrem a R v je vnitřní odpor voltmetru. Kapacitu při této metodě vypočteme podle vztahu: x 2 1 f X c Při rozhodování, kterou metodu použít, jestli zapojení pro velké nebo pro malé kapacity nám pro hrubý odhad slouží vztah pro výpočet hraniční kapacity: h 2 f 1 R v R A jestliže je hraniční kapacita menší než kapacita měřeného kondenzátoru použijeme zapojení pro velké kapacity. Pokud je hraniční

RIEDL 3.EB 7 3/15 kapacita větší než kapacita měřeného kondenzátoru použijeme zapojení pro malé kapacity. 4. SHEMA ZAPOJENÍ Schéma č.1 Zapojení pro malé kapacity A G V X Schéma č.2 Zapojené pro velké kapacity A G V X G generátor kmitočtu A ampérmetr V voltmetr X měřený kondenzátor 5. POSTP MĚŘENÍ a) Zapojte přístroje podle schéma č.1 b) Generátorem kmitočtu nastavte požadovaný kmitočet c) Přečtěte údaj z ampérmetru a zapište jej do tabulky d) Přečtěte údaj z voltmetru a zapište jej do tabulky e) Opakujte tento postu pro další hodnotu kmitočtu od bodu b). Pokud jste změřili napětí a proud pro všechny požadované kmitočty, zapojte další kondenzátor a pokračujte bodem b). Pokud jste změřili všechny předložené kondenzátory pokračujte následujícím bodem f) Zapojte přístroje podle schématu č.2 g) Generátorem kmitočtu nastavte požadovaný kmitočet h) Přečtěte údaj z ampérmetru a zapište jej do tabulky

RIEDL 3.EB 7 4/15 i) Přečtěte údaj z voltmetru a zapište jej do tabulky j) Opakujte tento postup pro další hodnotu kmitočtu od bodu g). Pokud jste změřili napětí a proud pro všechny požadované kmitočty zapojte další kondenzátor a pokračujte bodem g). 6. TABLKY NAMĚŘENÝH A VYPOČTENÝH HODNOT Tabulka č.1 1 v zapojení pro malé kapacity (V) I (μa) k (V) (kω) f (Hz) S (ηf) X (ηf) Δa (ηf) δ r (%) 0,815 2,28 0,813 356,5 50 6,77 8,934 2,165 24,2 0,815 4,24 0,811 191,2 100 6,77 8,328 1,557 18,7 0,816 8,14 0,808 99,25 200 6,77 8,022 1,232 15,6 0,822 32,48 0,790 24,301 800 6,77 8,188 1,418 17,3 Tabulka č.2 1 v zapojení pro velké kapacity (V) I (μa) I k (μa) (kω) f (Hz) S (ηf) X (ηf) Δa (ηf) δ r (%) 0,812 2,61 2,529 321,1 50 6,77 9,918 3,148 31,7 0,814 4,32 4,239 192,0 100 6,77 8,292 1,522 18,4 0,815 8,28 8,199 99,41 200 6,77 8,009 1,239 15,5 0,821 32,6 3,252 25,25 800 6,77 7,884 1,114 14,1 Tabulka č.3 2 v zapojení pro malé kapacity (V) I (μa) (kω) f (Hz) S (ηf) X (ηf) Δa (ηf) δ r (%) 0,814 19,1 42,62 50 69,6 74,73 5,127 6,86 0,814 36,3 22,42 100 69,6 71,01 1,411 1,99 0,815 72,3 11,27 200 69,6 70,63 1,030 1,46 0,821 291 2,821 800 69,6 70,55 0,951 1,35 Tabulka č.4 2 v zapojení pro velké kapacity (V) I (μa) (kω) f (Hz) S (ηf) X (ηf) Δa (ηf) δ r (%) 0,812 18,8 43,19 50 69,6 73,73 4,135 5,61 0,813 36,4 22,34 100 69,6 71,29 1,694 2,38 0,811 72,5 11,19 200 69,6 71,18 1,575 2,12 0,820 290 2,827 800 69,6 70,39 0,794 1,13 Tabulka č.5 3 v zapojení pro malé kapacity (V) I (μa) (Ω) f (Hz) S (μf) X (μf) Δa (ηf) δ r (%) 0,813 52,6 15456 50 0,2 0,206 6,046 2,93 0,814 102,4 7949 100 0,2 0,2003 0,316 0,16 0,815 206 3956 200 0,2 0,201 1,243 0,62 0,816 821 993 800 0,2 0,2002 0,264 0,13

RIEDL 3.EB 7 5/15 Tabulka č.6 3 v zapojení pro velké kapacity (V) I (μa) (Ω) f (Hz) S (μf) X (μf) Δa (ηf) δ r (%) 0,812 52,3 15525 50 0,2 0,205 5,124 2,50 0,806 103,2 7810 100 0,2 0,204 3,885 1,91 0,814 207,1 3930 200 0,2 0,203 2,566 1,27 0,811 821 987 800 0,2 0,201 1,499 0,74 Tabulka č.7 4 v zapojení pro malé kapacity (V) I (ma) (Ω) f (Hz) S (μf) X (μf) Δa (ηf) δ r (%) 0,803 1,103 724 50 4,37 4,394 24,35 0,55 0,802 2,22 361 100 4,37 4,408 37,77 0,86 0,772 4,27 180 200 4,37 4,404 33,73 0,77 0,500 10,75 46,5 800 4,37 4,279-90,54 2,12 Tabulka č.8 4 v zapojení pro velké kapacity (V) I (ma) (Ω) f (Hz) S (μf) X (μf) Δa (ηf) δ r (%) 0,794 1,109 715 50 4,37 4,448 78,17 1,76 0,801 2,22 360 100 4,37 4,413 43,27 0,98 0,769 4,28 179 200 4,37 4,431 61,27 1,38 0,487 10,74 45,3 800 4,37 4,389 19,61 0,45 změřené napětí I změřený proud k korigované napětí I k korigovaný proud kapacitní reaktance F kmitočet S skutečna kapacita kondenzátoru X vypočtená kapacita kondenzátoru Δa absolutní chyba δ r relativní chyba 7. VÝPOČTY Výpočet korigovaného napětí: k R A I například: 6 k RA I 0,815 1000 2,28 10 0, 813V

RIEDL 3.EB 7 6/15 Výpočet korigovaného proudu: I k I R V například: 6 0,812 I I 2,61 10 2, k R 10 529 7 V A Výpočet kapacitní reaktance: I například: I 0,794 1,109 10 3 715 Výpočet kapacity kondenzátoru: X 2 1 f X například: 1 1 4, X 2 f X 2 800 45,3 389 F Výpočet absolutní chyby: a X S například: a 6 6 X S 4,389 10 4,37 10 19, 61 F Výpočet relativní chyby: r a X 100

RIEDL 3.EB 7 7/15 například: r a X 9 19,61 10 100 6 4,389 10 100 0,45% 8. GRAFY viz. příloha 9. SEZNAM MĚŘÍÍH PŘÍSTROJŮ Zkratka Název a typ přístroje Výrobní číslo G Generátor kmitočtu FG - 7005 03012118 Digitální multimetr GDM - 8145 E150152 I Digitální multimetr GDM - 8145 E150172 x Předložený kondenzátor ------ 10. ZÁVĚR Naším úkolem bylo změřit předložené kondenzátory ohmovou metodou a pak vyhodnotit přesnost této metody. Jak vyplývá z grafů kapacitní reaktance se se zvětšujícím se kmitočtem měřícího proudu zmenšuje a to mezi horní hranicí a dolní hranicí kmitočtu měřeného proudu několikanásobně. Korekce jsem prováděl pouze u kondenzátoru 1, ale i přes tuto úpravu naměřených hodnot vycházela relativní chyba velice vysoká při všech kmitočtech měřícího proudu. Nejvyšší byla při kmitočtu 50Hz při zapojení pro velké kapacity, kde relativní chyba je větší než 31%, což je velice vysoká chyba. Nejmenší chyba u kondenzátoru 1 nebyla nižší než 14%. kondenzátoru 2 nebyla relativní chyba větší než 7% při zapojení pro malé kapacity a 6% při zapojení pro velké kapacity. Obě tyto hodnoty byli při kmitočtu 50Hz. ostatních kmitočtů při měření kondenzátoru 2 při obou možných zapojeních nebyla vyšší než 3%, což je docela přesné pro laboratorní měření však nikoli. Kondenzátor 3 při zapojení pro mále kapacity vykazoval velice nízkou chybu, při kmitočtu 50Hz byla relativní chyba skoro 3%, u ostatních kmitočtů při tomto zapojení nepřesáhla relativní chyba 1%, což je velice přesné. Při zapojení pro velké kapacity s kondenzátorem 3 byla relativní chyba jen o málo větší než při zapojení pro malé kapacity. Kondenzátor 4 měl při kmitočtu 800Hz relativní chybu 2,12%, u ostatních kmitočtů relativní chyba nepřesáhla 1%. Při zapojení pro velké kapacity už relativní chyba nepřesáhla ani při jednom kmitočtu 2%. Při kmitočtu 800Hz byla dokonce menší než 0,5%. Z vypočtených kapacit kondenzátorů a jejich relativní chyby mohu říct že se relativní chyba se zvyšujícím se kmitočtem snižuje toto neplatilo pouze u kondenzátoru 4.

RIEDL 3.EB 7 8/15 Závislost reaktance na kmitočtu při zapojení pro malé kapacity u 1 (Ω) 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f (Hz)

RIEDL 3.EB 7 9/15 Závislost reaktance na kmitočtu při zapojení pro velké kapacity u 1 (Ω) 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f (Hz)

RIEDL 3.EB 7 10/15 Závislost raktance na kmitočtu při zapojení pro malé kapacity u 2 (Ω) 50000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f (Hz)

RIEDL 3.EB 7 11/15 Závislost reaktance na kmitočtu při zapojení pro velké kapacity u 2 (Ω) 50000 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f (Hz)

RIEDL 3.EB 7 12/15 Závislost reaktance na kmitočtu při zapojení pro malé kapacity u 3 (Ω) 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f (Hz)

RIEDL 3.EB 7 13/15 Závislost reaktance na kmitočtu při zapojení pro velké kapacity u 3 (Ω) 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f (Hz)

RIEDL 3.EB 7 14/15 Závislost reaktance na kmitočtu při zapojení pro malé kapacity u 4 (Ω) 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f (Hz)

RIEDL 3.EB 7 15/15 Závislost reaktance na kmitočtu při zapojení pro velké kapacity u 4 (Ω) 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 f (H)