,,. p> 9. Включити схему і записати свідчення амперметрів і вольтметрів.
10. Розрахувати значення опорів і похибки вимірювань за формулами, наведеним в описі схем 3а та 3б.
11. Зібрати схеми рис. 4. ,,, p> = 1 кОм.
12. Провести вимір струмів і напруг.
13. Розрахувати значення опорів за формулами, наведеними в описі схем 4а та 4б.
14. Розрахувати похибки розрахунку за формулою, наведеною в п. 4.
15. Зібрати схему рис. 5. p> 16. Врівноважити схему резистором до досягнення показань вольтметра, рівного нулю, при,, = 1,5 кОм, == 1 кОм. Розрахувати значення. p> 17. Обчислити похибка розрахунку за формулою, наведеною в п. 4.
18. Оформити звіт, включає:
найменування роботи;
мета роботи;
завдання на виконання роботи (варіант);
експериментальну частину (Результати вимірювань, представлені у вигляді роздруківок схем вимірювань з включеними приладами);
аналітичну частину (Розрахункові значення вимірюваних величин та похибок);
висновки (оцінка результатів виконаної роботи).
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
Методи Вимірювання ємності, індуктивності, тангенса кута втрат і добротності
Мета роботи - вивчення основних методів вимірювання ємності, індуктивності, тангенса кута втрат і добротності.
Вимірювання ємності, індуктивності, тангенса кута діелектричних втрат і добротності здійснюється прямими, непрямими і резонансними методами.
Метод амперметра - вольтметра.
Серед непрямих методів найбільш просто вимір ємності й індуктивності можливо методом двох приладів (методом амперметра - вольтметра). Для цього ємність (індуктивність) включають в схему рис. 1а або рис. 1б. br/>В
Рис. 1. Метод амперметра - Вольтметра
Спочатку вимірюють опір конденсатора (котушки) постійному струму. Потім схему включають в ланцюг живлення змінного синусоїдального струму частотою і визначають повний опір котушки () або конденсатора (). p> Так як
, а, то
(1)
, (2)
де.
Нульовий метод вимірювання і.
Для вимірювання ємності та індуктивності прямими методами найбільшого поширення набули мости змінного струму. Мостові схеми вимірювання ємності з малими () і великими () за терямі представлені на рис. 2а і рис. 2б. br/>В
Рис. 2. Мостова схема вимірювання ємності
Мости відносяться до найбільш точним приладам і їх похибки можуть становити тисячні частки відсотка. Сутність мостового методу вимірювання полягає в тому, що невідомий конденсатор включають в одне з плечей моста і виробляють зміна параметрів зразкових мір моста і до досягнення рівноваги схеми, що характеризується рівністю нулю показань вольтметра. Для рівноважного стану моста змінного струму справедливо співвідношення
,
де - повні опори плечей моста.
Якщо опору і рівні, то при рівновазі моста рівні і повні опори робітника і зразкового плечей моста.
Тоді для схеми на рис. 2а можна записати
.
Звідки,.
Для схеми на рис. 2б отримаємо
.
Звідки,.
Тангенсом кута втрат конденсатора називається відношення активного опору до реактивного для послідовної схеми заміщення конденсатора і ставлення активної провідності до реактивної у разі паралельної схеми заміщення. Тоді для моста на рис. 2а, а для моста на рис. 2б. p> Вимірювання індуктивності мостовим методом аналогічно вимірюванню ємності (рис.3).
В
Рис. 3. Мостова схема вимірювання індуктивності
Зміною параметрів і зразкових мір домагаються рівноваги моста (вольтметр, включений в діагональ моста, показує нуль), звідки при отримаємо
.
Тоді й.
Добротність ж може бути визначена як відношення реактивного опору котушки до активному:
.
На практиці зразкові змінні індуктивності виготовити дуже важко, а активні опори котушки досить великі. Тому в основному поширені мостові схеми вимірювання індуктивностей (мають малу добротність) з використанням зразкових ємностей (рис. 3б). Якщо в схемі, то виходячи з умови рівноваги моста, можна записати
.
Оскільки і чисто активні опору, то остання рівність перепишеться як
В
Звідки
, . br/>
Резонансний метод
Резонансні методи вимірювання знайшли широке поширення за рахунок простоти. Вони використовуються, як правило, на високих частотах при послідовній і паралельної схемах заміщення елементів. У цьому випадку активний опір індуктивностей і ємностей буде призводити до пренебрежимо малої похибки вимірювання. Суть методу полягає в тому, що створюється резонансний контур і вимірюється частота, на якій спостерігається резонанс у досліджуваної ланцюга. При цьому резонансна частота пов'язана з параметрами ланцюга відомим співвідношенням ...
