Материал: Лаб_4_5
Кнопка L/C/R служит для выбора измеряемой величины. С помощью кнопки 1к/120 переключается частота тока, при котором выполняются из-
мерения.
Кнопка AUTO/RANGE позволяет переходить от ручного выбора пре-
дела измерения к автоматическому. По умолчанию работает автоматический выбор предела.
Кнопка TOL позволяет выполнять допусковые измерения.
Для измерения индуктивности в соответствии с параллельной схемой замещения нужно нажать кнопку DH, а затем нажать и удерживать кнопку D/Q в течение одной секунды. Аналогично для измерения емкости в соот-
ветствии с последовательной схемой замещения нужно нажать кнопку DH, а затем нажать и удерживать кнопку D/Q в течение одной секунды. На дисплее прибора появятся соответствующие надписи PRL или Ser. Для выхода из режима нужно нажать кнопку DH.
Для калибровки в соответствии с сообщением на дисплее OPn или Srt нужно либо разомкнуть либо закоротить соединительные провода и нажать и удерживать кнопку REL/CAL в течение одной секунды.
Характеристики погрешности прибора при выполнении измерений на частоте 1 кГц приведены в табл. 4.2 – 4.4. В этих таблицах обозначено: емр – цена единицы младшего разряда.
Таблица 4.2.
Характеристики погрешности измерения сопротивления постоянному току
|
Предел допускае- |
|
Предел допускае- |
Диапазон |
мой абсолютной |
Диапазон |
мой абсолютной |
|
инструментальной |
|
инструментальной |
|
погрешности |
|
погрешности |
|
|
|
|
1 МОм |
0,003Rизм + 3 емр |
1 кОм |
0,003Rизм + 2 емр |
100 кОм |
0,003Rизм + 2 емр |
100 Ом |
0,005Rизм + 3 емр |
10 кОм |
0,003Rизм + 2 емр |
10 Ом |
0,006Rизм + 5 емр |
Примечание. Rизм – результат измерения.
емр – единица младшего разряда цифровой шкалы.
36
Таблица 4.3. Характеристики погрешности измерения емкости и тангенса угла потерь
|
Предел допускаемой абсо- |
|
Предел допускаемой абсо- |
||
Диапазон |
лютной инструментальной |
Диапазон |
лютной инструментальной |
||
|
погрешности |
|
погрешности |
||
|
|
|
|
|
|
|
Емкости |
Тангенса |
|
Емкости |
Тангенса |
|
|
|
|
|
|
100 мкФ |
0,006 Cизм |
0,012 Dизм + |
100 нФ |
0,004Сизм + |
0,004 Dизм |
|
+5 емр |
+100/Cx+ |
|
+3 емр |
+100/Cx |
|
|
+5 емр |
|
|
+5 емр |
|
|
|
|
|
|
10 мкФ |
0,004 Cизм |
0,004Dизм+ |
10 нФ |
0,004Сизм + |
0,004 Dизм+ |
|
+3 емр |
+100/Cx+ |
|
+5 емр |
+100/Cx+ |
|
|
+5 емр |
|
|
+5 емр |
|
|
|
|
|
|
1 мкФ |
0,004 Cизм |
0,004 Dизм |
1 нФ |
0,006Сизм + |
0,01 Dизм + |
|
+ 3 емр |
+100/Cx |
|
+5 емр |
+100/Cx+ |
|
|
+5 емр |
|
|
+5 емр |
|
|
|
|
|
|
Примечание. Сизм, Dизм – результаты измерения емкости и tgδ,
Сх – целое число, состоящее из всех знаков результата измерения. Например, если результат С = 88,65, то Сх = 8865.
Таблица 4.4. Характеристики погрешности измерения индуктивности и добротности
|
Предел допускаемой абсо- |
|
Предел допускаемой абсолют- |
|||
Диапазон |
лютной инструментальной |
Диапазон |
ной инструментальной |
|||
|
погрешности |
|
погрешности |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
Добротность |
|
L |
Добротность |
|
100 Гн |
0,003 Lизм + |
0,01 Lизм |
100 мГн |
0,003 Lизм + |
0,008 Lизм |
|
+(Lx/10000)% |
+100/Lx |
+(Lx/10000)% |
+100/Lx |
|||
|
+ 5 емр |
+5 емр |
|
+ 5 емр |
+5 |
емр |
|
|
|
|
|
|
|
10 Гн |
0,003 Lизм + |
0,008 Lизм |
10 мГн |
0,005 Lизм + |
0,025 Lизм+ |
|
+(Lx/10000)% |
+100/Lx |
+(Lx/10000)% |
+100/Lx |
|||
|
+ 5 емр |
+5 емр |
|
+ 5 емр |
+5 |
емр |
|
|
|
|
|
|
|
1 Гн |
0,003 Lизм + |
0,008 Lизм |
1 мГн |
0,01 Lизм + |
0,05 |
Lизм+ |
+(Lx/10000)% |
+100/Lx |
+(Lx/10000)% |
+100/Lx |
|||
|
+ 5 емр |
|
|
+ 5 емр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
37
|
|
+5 емр |
|
|
+5 емр |
Примечание. Lизм, Dизм – результаты измерения емкости и добротности, Lх – целое число, состоящее из всех знаков результата измерения. Напри-
мер, если результат L = 88,65, то Lх = 8865.
5.Методические указания по выполнению лабораторной работы
5.1.Выполнение п. 3.1.1 программы работы
Всоответствии с п.3.1.1 программы работы следует собрать мостовую цепь, изображенную на рис. 5.1. В качестве сопротивлений R1, R2 , R3
используются магазины сопротивлений. Питание цепи моста осуществляется от генератора синусоидальных сигналов, например, Г3-33. В качестве указателя равновесия используется электронно-лучевой осциллограф ОСУ-10А, на вход ‘Y’ которого подается сигнал неравновесия моста, а на другой вход ‘X’ через разделительный трансформатор - выходное напряжение генератора (напряжение питания моста). При неравновесии моста на экране осциллографа наблюдается наклонный эллипс, который при достижении равновесия должен вырождаться в горизонтальную прямую ли-
нию. Равновесие моста, т.е. выполнение условий (4) п. 6.2.1 может быть достигнуто изменением значений сопротивлений R1 и R3 (при этом для удобства вычислений заранее сле-
дует установить значение сопро-
тивления R2 кратным десяти).
Уравновешивание следует начи-
нать, установив малую чувствительность осциллографа (напри-
мер, 1/100), таким образом, чтобы фигура на экране осциллографа не выходила за пределы экрана. Регу-
лируя сопротивление R3 , добива-
ются уменьшения высоты фигуры на экране до минимально воз-
можной. Если высота фигуры уменьшится до 1/10 высоты экра-
38
на, следует увеличить чувствительность осциллографа на одну ступень.
После этого переходят к регулировке с помощью сопротивления R1 и до-
биваются дальнейшего уменьшения высоты фигуры. Попеременным ре-
гулированием R1 и R3 добиваются полного уравновешивания моста.
Процесс уравновешивания можно считать законченным, когда любые дальнейшие изменения регулируемых сопротивлений приводят лишь к увеличению напряжения в диагонали моста. Этот процесс повторяется при
фиксированной заданной частоте и при каждом заданном значении R2
(при выполнении работы в соответствии с примечанием а)) или при фик-
сированном заданном значении сопротивления R2 и при каждом задан-
ном значении частоты (при выполнении работы в соответствии с примечанием б)). Значения сопротивлений, при которых достигается равновесие
моста, и значения искомых параметров, вычисленные по формулам (3), (4) разд. 6.2.1, заносятся в таблицу по форме таблицы 5.1
Если работа выполняется в соответствии с примечанием б) к программе, то в столбце 1 таблицы записываются значения частоты, а в столбце 2 должны быть записаны предельные значения погрешностей воспроизведения частоты, но ввиду пренебрежимой малости влияния погреш-
ности установки частоты на погрешность результатов этот столбец не за-
полняется. |
Столбцы |
9, 11, 13 заполняются при выполнении п. 3.1.2 про- |
||||||||||||
граммы настоящей работы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
В этой таблице tg RxCx , где 2 f . |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5.1 |
|
|
|
f= ........ Гц |
f =.........Гц - если работа выполняется в соответствии с |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
примечанием а) к программе работ |
|
|
|
|||||
|
R2 =..... Ом, |
R2 =.......Омесли работа выполняется в соответствии с |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
примечанием б) к программе работ |
|
|
|
|||||
|
CN = ........ мкФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R2 |
R2 |
R1 |
R1 |
R3 |
R3 |
СN |
Cx |
|
Cx |
Rx |
Rx |
tg |
tg |
|
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
|
Ом |
мкФ |
мкФ |
|
мкФ |
Ом |
Ом |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39
5.2. Выполнение п. 3.1.2.
программы работы
а) Если работа выполня-
ется в соответствии с примечанием а) к программе работ.
Для каждого из результатов измерений параметров
Cx , Rx и вычислений tg ,
полученных при каждом заданном значении сопротив-
ления R2 вычисляются ха-
рактеристики относительных погрешностей измерения этих параметров по формулам (7), (8), (10). Затем вычисляются
характеристики абсолютных погрешностей, которые заносятся в столбцы
9, 11, 13 таблицы разд.5.1. Вычисляются границы интервалов, содержащих истинные значения искомых параметров в виде :
(Cx Cx , Cx Cx ), (Rx Rx , Rx Rx ), tg tg ,tg tg
Все эти границы наносятся на графики, примеры которых приведены на рис. 5.2. Графики такого вида строятся для каждого параметра отдель-
но.
б) Если работа выполняется в соответствии с примечанием б) к про-
грамме работ.
Указанные выше действия выполняются для каждого из заданных значений частоты f. В таблице вида таблицы 5.1 вместо значений R2 и
R2 заносятся значения f и f соответственно. На графиках вида графиков рис. 5.2 делаются аналогичные замены
5.3. Выполнение п. 3.1.3 программы работы
40