1. Зміст роботи
При виконанні розрахунково-графічної роботи необхідно визначити:
Величину і діапазон терморезистора R1;
Величини опорів пліч моста R2 , R3, R4;
Напругу джерела живлення моста U;
1.4.Чутливість моста по струму і напрузі при відповідних співвідношеннях коефіцієнта погодження гальванометра з колом моста
1.5.Необхідні значення опорів гальванометра RД , а також постійну гальванометра по струму Gi , і напрузі Gv. 1.6.Вибрати тип гальванометра PG1 і визначити ступінь β і час заспокоєння Ту. Числові дані для розрахунку знаходять із таблиці вибору індивідуального варіанта, виходячи із послідовності розміщення букв прізвища і ім'я студента, виконуючого
Рис. 1. Схема вимірюючого моста дану розрахунково-графічну роботу.
постійного струму (Додаток 1)
Так, наприклад, студент Реве Юрій почне виконання своєї розрахунково- графічної роботи із заповнення таблиці вибору варіанта
Р |
E |
В |
А |
Ю |
Терморезистор |
P1max |
ε,% |
Кд |
Pдоп,Вт |
Tсn -50 /(від +100° до +400°) |
0.02 |
0.03 |
1;0.15 |
0.2 |
38 2.Методика розрахунків
2 .1.Визначити мінімальний R1min і максимальний R1max опори при мінімальній t0min і максимальній t0max температурах і значення опору Rlcp при середній температурі:
виходу з типу терморезистора R1 і діапазону зміни температур по номінальній статичній характеристиці перетворювача [3] або розрахунковим шляхом [5].
2.2.Визначити опори пліч моста R2, R3, R4. Потужність яка споживається опором гальванометра RД, пропорційна потужності P1 , що втрачається терморезистором R1 . Параметри моста потрібно вибирати так , щоб ri моста було навантажене найбільше , тобто R1=Р1мах
Тоді : , де і
min - безрозмірні коефіцієнти.
За формулами знаходять опори пліч моста: R2= m R1ср ; R3= n R1ср ; R4 = m n Rl cp
2.3.Визначити навантаження джерела живлення моста u із умови:
де
2.4.Визначити чутливість моста по струму і по напрузі при різних значеннях Кд і середньому значенні опору, що вимірюється, за формулами:
;
2.5.Визначити опір гальванометра і його постійну по струму Gi (поділок/А), виходячи із величини вхідного опору моста RВХ з боку вимірювальної діагоналі 1-2 за формулами : RД=КДRВХ , де
- вхідний опір моста.
, де - приріст струму в діагоналі навантаження при зміні опору на є.
2.6.Визначити постійну по напрузі GV (поділ/В) гальванометра, виходячи з величини приросту напруги в діагоналі навантаження за формулою:
7
гнізд XS1, XS2, XS3 і накреслити на кальці графіки напруг.
4.Проградуювати вольтметр PV2, вважаючи зразковим вольтметр PVl, для чого поступово зменьшувати автотрансформатором TV1 напругу до нуля, а потім збільшувати до номінальної, при вимкненому вимикачi SA1.
Результати досліду занести в таблицю:
Номер досліду |
Опір додаткового резистора Rд, Ом |
Опір вольтметра Rв, Ом |
Межа виміру приладу PV2 Uв,B |
Показання вольтметра PVl,B |
Кут відхилення приладу PV2,поділок |
1...1O |
|
|
|
|
|
5.Виміряти для декількох напруг вольтметром PV1 діючу напругу U, середню випрямлену Ucp - за двонапівперіодною схемою вольтметром PV3 середнє випрямлене Ucp* - за однонапівперіодною схемою вольтметром PV4 при розімкнутому вимикачі SA1 і амплітудне Um при замкнутому вимикачі SA1. Результати досліду занести в таблицю:
Номер досліду |
Діюча напруга U,B |
Середня випрямлена напруга за схемами |
Амплітудна напруга при вимірюванні приладом Um,B |
||
|
|
Двонапів- періодною Ucp,B |
Однонапів- періодною U' cр, В |
магнито електричним
|
цифровим
|
1...5 |
|
|
|
|
|
7а
Опрацювання результатів досліду
1. Побудувати залежнiсть показання вольтметра РV2 вiд напруги вольтметра РV1 за даними дослiду п.5.
2.Визначити за даними таблиці п.5 коефіцієнт амплітуди Ka , коефіцієнт форми Кф і порівняти їх з теоретичними: Ka=1,41; Кф=1,1. Розрахувати середню випрямлену напругу при двонапівперіодному випрямленні.
Опис експериментальної установки
Дослідження перетворювача виконують на експериментальній установці, яка складається з двонапівперіодного мостового випрямляча на діодах VD1...VD4 і однонапівперіодного на діоді VD5. Додатковий резистор Rд служить для градуювання магнітоелектричного вимірювального механізму. Магніто- електричним вольтметром PV4 вимірюють середню випрямлену напругу для однонапівперіодної схеми при вимкненому вимикачі SAl і амплітуду синусоїдної напруги при підключеному конденсаторі C за допомогою вимикача SA1. Вольтметр PV1 електромагнітної системи вимірює діючу синусоїдну напругу. Гнізда XS1...XS3 служать для підключення осцилографа. Живлення установки здійснюється від мережі синусоїдної напруги А,В через автоматичний вимикач QF1 і регулюючий автотрансформатор TV1.
Проведення досліду
1.Ознайомитися з приладами і обладнанням експериментальної установки записати їх технічні характеристики в протокол випробування. Розрахувати опір додаткового резистора Rд , при якому стрілка приладу PV2 відхиляється на максильну позначку і після перевірки викладачем встановити його за допомогою магазинів опорів. Rд =(Kд-1)Rв, де
Rд =Uном./Uв;
Uном – номінальна напруга;
Uв – межа вимірювання вольтметра;
Rв – опір вольтметра.
2.Приєднати
до синусоїдної напруги А, В через
двополюсний
автоматичний вимикач QF1
регулюючий
автотрансформатор TV1,
вольтметр
PV1
з гніздами XS1,
мостовий двонапівперіодний
перетворювач
на діодах VD1...VD4,
а потім
однонапівперіодний
перетворювач з діодом VD5
і
к
Рис.
З.
Схема
експериментальної
установки
3.Після перевірки керівником правильності з’єднань ввімкнути вимикач QF1 і автотрансформатором TV1 встановити номінальну напругу.
Підключити вхід Y осцилографа почергово до гнізд XS1 ,XS2,XS3 і накреслити на кальці графіки напруг. Відмітити, як змінюється графік напруг на вольтметрі PV4 при підключенні конденсатора C вимикачем SA1
5.Визначити за допомогою магазина опорів величину додаткового резистора RД, при якій
3 9 , де
2.7.Вибрати тип гальванометра PG1 за таблицею (додаток. 2) і для нього визначити ступінь заспокоєння за формулою:
де,
і
час заспокоєння
де:
v - похибка установки у відносних одиницях; ω0 - кругова частота власних коливань рухомої частини рад/с.