- •Методические указания к проведению лабораторной работы
- •Проверка работоспособности экспериментальной установки:
- •4.2. Снятие и построение экспериментальной характеристики измерительного трансформатора тока при измерении переменного тока
- •4.3. Снятие и построение экспериментальной характеристики интегрального датчика тока
- •4.4. Снятие и построение экспериментальной характеристики делителя напряжения при измерении постоянного/переменного напряжения
- •4.5. Снятие и построение экспериментальной характеристики трансформатора напряжения
- •4.6. Снятие и построение экспериментальной характеристики интегрального датчика напряжения
- •Приложение 5. Бесконтактные конечные выключатели и индуктивный преобразователь перемещений
Лабораторная работа №1.
Изучение датчиков тока и напряжения.
Студент группы___________________________________________________________________________
Допуск_______________________________Выполнение_____________________Защита____________
Цель работы
Изучить режимы работы и основные характеристики датчиков тока и напряжения;
Сравнить экспериментальные характеристики с теоретическими и оценить погрешности;
Определить основные погрешности датчиков тока и напряжения.
Программа работы
Дома изучить принцип работы, назначение и технические характеристики датчиков тока и напряжения, схемы их подключения, а также основные узлы и возможности лабораторного комплекса.
В лаборатории:
пройти тестирование по теоретической части;
снять и построить экспериментальные статические характеристики измерительного шунта;
снять и построить экспериментальные статические характеристики измерительного трансформатора тока;
снять и построить экспериментальные статические характеристики интегрального датчика тока;
снять и построить экспериментальные статические характеристики делителя напряжения;
снять и построить экспериментальные передаточные характеристики трансформатора напряжения;
снять и построить экспериментальные статические характеристики интегрального датчика напряжения;
проанализировать полученные результаты, сформулировать выводы;
выполнить отчет о проделанной работе.
Методические указания к проведению лабораторной работы
Общие сведения
В лабораторной работе исследуются следующие датчики тока и напряжения:
измерительный шунт;
измерительный трансформатор тока Talema АС 1010;
интегральный датчик тока LEM НХ-ОЗР;
-делитель напряжения;
-трансформатор напряжения HANN BV201;
интегральный датчик температуры LEM LV-25P.
Краткий теоретический материал, посвященный описанию принципов работы датчиков тока и напряжения, а также технические характеристики используемых в лабораторной работе датчиков приведены в Прил. 1.
Описание лабораторной установки для изучения датчиков тока и напряжения
Прежде, чем приступить к экспериментальному исследованию датчиков тока и напряжения, необходимо ознакомиться с принципом их действия и схемой подключения. Необходимо также изучить назначение элементов стенда.
Зона для изучения датчиков тока и напряжения лабораторного стенда представлена на рис. 1. Данная зона представляет собой субблоки генератора переменного по амплитуде и частоте напряжения с выходными клеммами, регулятора постоянного напряжения с выходными клеммами, поле для установки минимодулей с изучаемыми датчиками тока и напряжения с входными клеммами для соединения с выходами субблоков генератора переменного напряжения и регулятора постоянного напряжения и выходными клеммами для подключения измерительных входов мультиметра, а также блок индикаторов (вольтметр и амперметр, позволяющие в зависимости от режима работы измерять переменный или постоянный ток и напряжение). Питание датчиков и других микросхем ±15В осуществляется через внутренние цепи от импульсного источника питания.
На рис. 2 представлен внешний вид минимодулей, в которых расположены изучаемые датчики.
Рис.1. Зона для исследования датчиков тока и напряжения
Рис.2. Внешний вид минимодулей с изучаемыми датчиками: измерительный шунт (а), трансформатор тока (б), интегральный датчик тока (в), делитель напряжения (г), трансформатор напряжения (д), интегральный датчик напряжения (е)
Проверка работоспособности экспериментальной установки:
Для проверки работоспособности необходимо
сетевой кабель необходимо подключить к разъему СНП на модуле ДТИ2. С помощью соединительных проводов соединить выходные клеммы субблока генератора переменного напряжения с входами мультиметра с режимом измерения переменного напряжения до 20 В;
включить сетевой выключатель SA1 на лицевой панели модуля ДТИ2. Наличие напряжения на стенде индицируется подсветкой, установленной в тумблере питания на лицевой панели. Переключателем SA2 включить генератор переменного напряжения. Вращая ручки регулировки и амплитуды с помощью мультиметра и индикатора частоты, при правильной работе всех элементов модуля наблюдается изменение величины и частоты переменного напряжения от 0 до 10 В и от 10 Гц до 10 кГц. Переключая галетный переключатель в положения х10 и x100 можно наблюдать изменение частоты соответственно в 10 и 100 раз относительно указанной на лимбе ручки регулировки частоты;
с помощью соединительных проводов соединить выходные клеммы субблока регулятора постоянного напряжения с входами мультиметра с режимом измерения постоянного напряжения до 20 В;
включить сетевой выключатель SA1 на лицевой панели модуля ДТИ2. Наличие напряжения на стенде индицируется подсветкой, установленной в тумблере питания на лицевой панели. Переключателем SA3 включить регулятор постоянного напряжения. Вращая ручку регулировки, при правильной работе всех элементов модуля наблюдается изменение уровня постоянного напряжения.
Экспериментальное определение характеристик датчиков тока и напряжения
4.1. Снятие и построение экспериментальной характеристики измерительного шунта при измерении постоянного и переменного тока
Для снятия экспериментальной статической характеристики измерительного шунта необходимо установить в поле «Датчики тока и напряжения» модуль с изучаемым прибором. К его входам подключить выходы регулятора напряжения, причем в эту цепь необходимо последовательно включить амперметр в режиме измерения постоянного тока и параллельно вольтметр также в режиме измерения постоянного напряжения. К выходам минимодуля необходимо подключить мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения до 2 В. Вращая соответствующую ручку регулятора напряжения, необходимо изменять величину тока, протекающую через шунт и фиксировать значения на дисплее мультиметра. В ходе эксперимента необходимо снять восходящую и нисходящую ветви характеристики (не менее 15 точек в каждую сторону). Данные занести в табл. 1. Аналогично провести экспериментальные исследования для переменного тока. Для этого к входам минимодуля необходимо подключить выходы генератора переменного напряжения, амперметр и вольтметр перевести в режим измерения переменного тока и напряжения, мультиметр перевести в режим измерения переменного напряжения до 2 В. Методика снятия характеристик аналогична исследованиям датчика на постоянном токе. Данные занести также в табл. 1.
Таблица 1
= |
IBX. мА |
|
|
|
|
Uвых , В |
|
|
|
|
|
∼ |
Iвx, мА |
|
|
|
|
Uвых , В |
|
|
|
|
Построить на одном графике восходящую и нисходящую ветви статической характеристики измерительного шунта и оценить основные погрешности отдельно для измерения постоянного и переменного тока.