1.Однополупериодного выпрямителя;
2.Двухполупериодного выпрямителя;
3. Двухполупериодного выпрямителя с подключением конденсатора.
Относительная погрешность расчета, моделирования и натурного эксперимента при определении каждого параметра находится в процентах по формуле:
δА=(ΔА/A)*100%, где
ΔА-абсолютная погрешность;
A-значение измеряемого параметра.
Погрешности возникают при расчете, определении погрешностей отсчета на экране дисплея и погрешностей измерительных приборов при проведении натурных экспериментов. Для повышения точности отсчетов при прямых измерениях по экрану дисплея или с помощью измерительного прибора, целесообразно значение каждого параметра повторять ,примерно, три раза и в формулу для расчета относительной погрешности подставлять средние значения . В таком случае
ΔА= (ΔА1+ ΔА2+ ΔА3)/3;
А= (А1+ А2+ А3)/3, где
ΔА1, ΔА2,ΔА3 - погрешности отдельных замеров;
А1, А2,А3 - значения отдельных замеров определяемого параметра.
При проведении косвенных измерений для определения результирующей абсолютной погрешности необходимо пользоваться дифференциалами функций. Дифференциалы некоторых функций (<А) указаны в табл.1.
Таблица 1
-
Функция
ΔА
y=x1+ x2
±( Δx1+ Δx2)
y=x1- x2
± ( Δx1+ Δx2)
y=k* x
±k*Δx
y=x1* x2
± ( x2*Δx1+ x1*Δx2)
y=x1/ x2
± ( x2*Δx1+ x1*Δx2)/ x22
Порядок выполнения работы
Исследование однополупериодного выпрямителя.
Ознакомиться с теоретическими положениями работы.
В среде Multisim 10 собрать выпрямительную схему мостового типа (рис.4), подключить ее вход к источнику переменного напряжения, а выход - к резистору R.
Рис.4.Электрическая схема однополупериодного выпрямителя.
Для наблюдения за сигналами необходимо подключить электронный осциллограф (ЭО).
Приборы: вольтметр PV и амперметр РА перевести в режим измерения переменного тока (АС).
Запустить программу и установить изображение выходного сигнала на экране осциллографа.
Таблица Вариантов
Вариант 1 |
R=1.1 kОм |
E=8V |
C=6 мкФ |
Вариант 2 |
R=1.2 kОм |
E=8V |
C=6 мкФ |
Вариант 3 |
R=1.3 kОм |
E=8V |
C=6 мкФ |
Вариант 4 |
R=1.4 kОм |
E=8V |
C=6 мкФ |
Вариант 5 |
R=1.5 kОм |
E=8V |
C=6 мкФ |
Вариант 6 |
R=1.6 kОм |
E=8V |
C=6 мкФ |
Вариант 7 |
R=1.1 kОм |
E=10V |
C=8 мкФ |
Вариант 8 |
R=1.2 kОм |
E=10V |
C=8 мкФ |
Вариант 9 |
R=1.3 kОм |
E=10V |
C=8 мкФ |
Вариант 10 |
R=1.4 kОм |
E=10V |
C=8 мкФ |
Вариант 11 |
R=1.5 kОм |
E=10V |
C=8 мкФ |
Вариант 12 |
R=1.6 kОм |
E=10V |
C=8 мкФ |
Моделирование(пример)
Рис.5Электрическая схема однополупериодного выпрямителя в среде EWB
Рис.6 Осциллограмма однополупериодного выпрямителя
Расчеты(ПРИМЕР).
Максимальное значение тока:
Среднее значение выпрямленного напряжения:
Среднее значение выпрямленного тока:
,
где
Амплитуда основной (первой) гармоники выпрямленного напряжения:
8В=3,6
Коэффициент
пульсации:
Мощность:
Результаты расчетов занесены в таблицу 2.
Таблица 2.
R, кОм |
|
|
,B рас |
|
, B рас |
, мА рас |
рас |
рас |
1.5 |
3,442 |
2,295 |
0,096 |
8 |
3,6 |
0,731 |
|
0,07 |
,B
эксп.
,мА
рас
,B
эксп
Расчет погрешностей(ПРИМЕР):
;
Исследование двухполупериодного выпрямителя.
Ознакомиться с теоретическими положениями работы.
В среде Multisim 10 собрать выпрямительную схему мостового типа (рис.7), подключить ее вход к источнику переменного напряжения, а выход - к резистору R. Ключ К1 оставить разомкнутым.
Рис.7 Электрическая схема двухполупериодного выпрямителя.
Для наблюдения за сигналами необходимо подключить электронный осциллограф (ЭО).
Приборы: вольтметр PV и амперметр РА перевести в режим измерения переменного тока (АС).
Запустить программу и установить изображение выходного сигнала на экране осциллографа.
Моделирование(пример)
Рис.8 Электрическая схема двухполупериодного выпрямителя в среде EWB
Рис.9 Осциллограмма двухполупериодного выпрямителя.
Расчеты(пример).
Максимальное значение тока:
Среднее значение выпрямленного напряжения:
Среднее значение выпрямленного тока:
Амплитуда основной (первой) гармоники выпрямленного напряжения:
В=5,68
В
Коэффициент
пульсации:
Мощность:
Результаты расчетов занесены в таблицу 4.
Таблица 4.
R, кОм |
,B эксп. |
,мА рас |
,B рас |
, B рас |
, мА рас |
рас |
рас |
1.5 |
5,961 |
3,974 |
3,791 |
5,68 |
2,527 |
0,67 |
10,035 |
Расчет погрешностей(пример):
;
Исследование двухполупериодного выпрямителя с подключением конденсатора.
Ознакомиться с теоретическими положениями работы.
В среде Multisim 10 собрать выпрямительную схему мостового типа (рис.10), подключить ее вход к источнику переменного напряжения, а выход - к резистору R. Подключить конденсатор, замкнув ключ K1.
Рис.10 .Электрическая схема двухполупериодного выпрямителя с подключением конденсатора.
Для наблюдения за сигналами необходимо подключить электронный осциллограф (ЭО).
Приборы: вольтметр PV и амперметр РА перевести в режим измерения переменного тока (АС).
Запустить программу и установить изображение выходного сигнала на экране осциллографа.
Моделирование(пример)
Рис.11.Электрическая схема двухполупериодного выпрямителя с подключением конденсатора в среде EWB
Рис.12 Осциллограмма двухполупериодного выпрямителя с подключением конденсатора.
Расчеты(пример).
Максимальное значение тока:
Среднее значение выпрямленного напряжения:
Среднее значение выпрямленного тока:
Амплитуда основной (первой) гармоники выпрямленного напряжения:
В=7,623
В
Коэффициент пульсации:
Мощность:
Результаты расчетов занесены в таблицу 6.
Таблица 6.
R, кОм |
,B эксп. |
,мА рас |
,B рас |
, B рас |
, мА рас |
рас |
рас |
1.5 |
7,876 |
5,251 |
5,017 |
7,623 |
3,344 |
0,67 |
16,777 |
Расчет погрешностей(пример):
;
4.4.Краткие выводы(сделать самостоятельно)