MĂSURĂTORI CU COMPENSATORUL DE CURENT CONTINUU

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "MĂSURĂTORI CU COMPENSATORUL DE CURENT CONTINUU"

Λάρισα Μπότσαρης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 MĂSĂTO C COMPNSATOL D CNT CONTN. Considerţii generle. Compenstorul (potenţiometrul) de curent continuu este un dispozitiv cre serveşte l măsurre directă tensiunilor electrice şi tensiunilor electromotore continue prin operţii simple, precum şi l măsurre indirectă rezistenţelor, curenţilor şi puterii electrice. În celşi timp compenstorul este utilizt în operţiile de etlonre prtelor electrice de măsurre. Măsurările efectute cu compenstorul sunt de înltă precizie (erori sub,1%). Construcţi compenstorului se bzeză pe metod de compensţie ( metod opoziţiei) introdusă de Poggendorff, cre jocă cu rol extrem de importnt în tehnic măsurărilor electrice de mre precizie. Principiul cestei metode constă în compensre tensiunii (su t.e.m.) de măsurt cu o ltă tensiune, cre pote fi vrită şi cunoscută cât mi precis. Precizi măsurării depinde de precizi cu cre este cunoscută vlore tensiunii de comprre. Pornind de l principiul metodei de compensţie se pot reliz mi multe vrinte le cestei, dintre cre mi importnte sunt metod opoziţiei simple, metod opoziţiei prin substituţie şi metod opoziţiei prin substituţie şi trre. 1. Metod opoziţiei simple Schem de principiu celei mi simple vrinte metodei de compensre este dtă in figur 1. Montjul este formt dintr-un circuit principl şi un circuit uxilir. Circuitul principl este lcătuit dintr-o sursă cu t.e.m. N cunoscută (element norml) conecttă în seri cu porţiune AC rezistorului, cu indictorul de nul G şi cu rezistorul de protecţie p. Circuitul uxilir este formt din surs cărei t.e.m. trebuie măsurtă, conecttă în serie cu rezistorul. Polritte celor dou surse este stfel lesă încât ceste să debiteze în sensuri opuse, de unde şi denumire de metod opoziţiei. x K 1 A r N G 1K 2 2 B p Fig. 1 56

2 L închidere întrerupătorului K 1 prin circuitul uxilir se stbileste un curent. Închizând poi întrrupătorul K 2 pe poziţi 2 (reglj brut) şi deplsând cursorul C se găseşte o poziţie cestui pentru cre indicţi glvnometrului este proximtiv pe reperul zero. Se trece întrerupătorul K 2 pe poziţi 1 (reglj fin ) şi se procedeză l fel deplsând cursorul până se obţine indicţi zero glvnometrului. Pentru cestă poziţie cursorului, tensiune de pe porţiune AC rezistorului este eglă şi de sens contrr cu t.e.m. N elementului etlon şi curentul prin circuitul principl este nul. În ceste condiţii, neglijând rezistenţele interne le celor două surse şi notând cu r rezistenţ porţiunii AC, putem scrie N = r = r (1) în cre este intensitte curentului prin circuitul secundr. Din (1) rezultă = N (2) r relţie cu jutorul cărei se pote clcul t.e.m.. Deorece r pote lu vlore mximă, rezultă din (2) că prin cestă metodă nu se pot măsur t.e.m. mi mici decât N. nconvenientul metodei constă în fptul că nu permite principil obţinere de rezultte precise, din cuză că vlorile rezistenţelor interne le surselor, pe cre le-m neglijt în cele de mi sus, nu pot fi cunoscute cu precizie în condiţiile de lucru. Pentru se micşor influenţ erorilor de cest gen supr rezulttului, rezistenţ se i de vlore mult mi mre decât rezistenţele interne le surselor. 2.Metod opozitiei prin substitutie. Acest metod este lipsit de sursele de erori mentionte nterior, ducnd l rezultte forte precise. Circuitul uxilir este limentt de l o surs uxilir de cpcitte mre, crei t.e.m. nu este necesr s fie cunoscut, dr cre trebuie s rmn constnt in timpul lucrului. n figur 2 este ilustrt principiul metodei de opozitie prin sustitutie. n circuitul principl se conectez pe rnd surs cu t.e.m de msurt si o surs etlon cu t.e.m. N. Cu jutorul cursorului C se delimitez portiunile AC din rezistent pentru cre cele dou tensiuni electromotore si N sunt compenste (curentul prin glvnometru este nul). Dc notm cu, respectiv N rezistentele portiunilor AC pentru cre se produce compensre celor dou tensiuni electromotore, putem scrie reltiile de mi jos : 57

3 = (3) si N = N (4) in cre este curentul prin circuitul uxilir crei vlore este ceesi in cele dou czuri, deorece rezistent echivlent circuitului uxilir rmne constnt. Din (3) si (4) rezult = N (5) N reltie cre rt c precizi metodei depinde de precizi cu cre sunt cunoscute rezistentele si N, precum si vlore t.e.m. N. De cee in locul reosttului se foloseste un grup de dou cutii de rezistente etlon 1 si 2 (figur 3), din cre prim intr l inceput de circuit cu rezistent zero. Compensre se obtine prin vriti rezistentelor 1 si 2 stfel c sum lor s rmn constnt si egl cu vlore initil mxim rezistentei 1. n cest fel curentul uxilir se mentine l o vlore constnt, in timp ce rezistent de compensre vriz si odt cu e si tensiune de compensre intre punctele A si C. 3.Metod de opozitie prin substitutie si trre n prctic pentru simplificre msurrilor s-u dus ctev imbunttiri, cee ce condus l obtinere metodei de opozitie prin substitutie si trre (etlonre). n loc de se stbili in circuitul uxilir un curent de vlore orecre, printr-o opertie preliminr numit trre, se stbileste un curent de vlore cunoscut. Pentru comoditte in clcul se leg vlori intregi de ordinul ( ) A. Aceste vlori sunt reglte si controlte tot cu jutorul elementului norml N si l rezistentei N din circuitul l compenstorului (figur 4). 58

4 Pentru cest, se fixez vlore rezistentei N, in s fel inct l inchidere circuitelor si (comuttorul K 1 inchis si comuttoru K 2 in poziti 1) prin vriti rezistentei pn ce t.e.m. N este compenst (curent nul prin glvnometru G), curentul uxilir s ib o vlore convenbil. Spre exemplu, dc t.e.m. elementului norml N =1,187V,tunci legnd o rezistent N =1 3 N se obtine un curent uxilir =1-3 A. Apoi se comut glvnometru in circuitul t.e.m. (comuttorul K 2 in poziti 2). Prin vriti rezistentelor 1 si 2, stfel c sum lor s rmn constnt l vlore pe cre vuto l stbilire curentului uxilir, se compensez t.e.m.. Vlore cestei este dt de relti = 1 (6) in cre 1 este vlore lui 1 corespunztore compensrii t.e.m.. Pe principiul rezistentei totle constnte circuitului uxilir se construiesc compenstore de mre precizie, de mre utilitte in lboltor si forte usor de mnipult.. Dispozitive, experimentle, determinri, prelucrre dtelor. n lbortor se relizez o form simpl de compenstor, din piese detste, cre permite o usor intelegere principiului metodei. De semene se foloseste si un compenstor smblt cu jutorul crui rezulttul msurrii se fl printr-o simpl citire. 1.Msurre tensiunilor electromotore. n cest scop se relizez un compenstor din piese detste ce functionez pe principiul rezistentei totle constnte circuitului uxilir, conform schemei din figur 4. Drept rezistente N, 1 si 2 se leg trei cutii de rezistente etlon decde. ezistent pote fi tot o cutie de rezistente in decde su un reostt decvt. Surs uxilir este o bterie de cumultori de 4 V, ir surs etlon este un element norml Weston cu N =1,187 V. ezistent de protectie p glvnometrului G este tot o cutie de rezistente in decde. Comuttorul K 2 permite comutre succesiv lturii glvnometrului in circuitele si. Deorece ne propunem msurre unor tensiuni electromotore sub 1,5 V, pentru rezistent 1 se lege vlore mxim de 2Ω ir rezistent 2 initil re vlore. ezistent N se stbileste l vlore de 118,7 Ω. Pentru stbilire curentului uxilir de 1-3 A se inchide intreruptorul K 1, ir comuttorul K 2 se trece in circuitul elementului norml N (poziti 1), vnd grij c rezistent de protectie p s ib o vlore mre. Se vriz rezistent pn ce cul glvnometrului revine l zero; cest opertie se efectuez mrind treptt sensibilitte glvnometrului, scotnd deci treptt din circuit rezistent de protectie glvnometrului pe msur propierii de zero. n cest situtie t.e.m. N este compenst de tensiune existent l bornele rezistentei N ir N 1,187 3 = = = 1 A (7) N 118,7 Se comut glvnometrul (cu rezistent de protectie mre) in circuitul elementului si se vriz rezistentele 1 si 2 (mentinnd in permnent =2Ω) stfel inct s se obtin compensre t.e.m. prin tensiune de l bornele rezistentei 1. Atunci = 1 (8) rore reltiv mxim cre fectez rezulttele msurrilor este 59

5 N N 1 ε % = (9) N N 1 in cre N se i egl cu o unitte din ultim cifr semnifictiv vlorii t.e.m. N, ir erorile reltive le rezistentelor sunt determinte de cls de precizie cutiilor de rezistente folosite. rore bsolut este = ε (1) ezulttele se trec intr-un tbel de form: Nr. Crt N 1 N ε % 2.Msurre tensiunilor, curentilor si rezistentelor electrice Pentru stfel de msurri este necesr relizre unui circuit seprt (fig. 5) cre s contin rezistent necunoscut, o rezistent etlon si o surs de tensiune continu. Fig. 5 Se msor cu compenstorul dup procedeul de mi sus tensiune de l bornele rezistentei etlon si se clculez curentul. = (11) Apoi se msor tensiune de l bornele rezistentei necunoscute, ir vlore cestei rezistente se obtine cu relti = = (12) Se msor dup cest procedeu mi multe rezistente necunoscute. rore reltiv mxim supr lui este ε % = 1( + + ) (13) in cre erorile reltive supr tensiunilor se clculez in conformitte cu cele descrise l msurre t.e.m. rore bsolut este = ε (14) 6

6 ezulttele se trec intr-un tbel de form: Nr. crt (V ) (A) ε % 3. Msurri cu compenstorul smblt. n mod curent, compenstorele se construiesc sub form smblt, fiind prevzute cu borne de cces pentru elementul etlon N, surs uxilir, tensiune de msurt si glvnometrul G. Compenstorul din lbortor re o schem electric corespunztore celei din fig. 4. Se utilizez c surs uxilir, surs etlon N si glvnometru, tot cele pe cre le utilizm l compenstorul nesmblt. ezistent este relizt in s fel inct s permit un reglj ct mi fin pentru curentul uxilir. n cest scop, in functie de vrint constructiv, cest rezistent este formt din ctev rezistore in decde su din ctev potentiometre. ezistentele 1 si 2 sunt relizte din decde duble, comndte simultn de un cursor, stfel inct s fie stisfcut conditi = const. Compenstorul este etlont in vlori le tensiunii de msurt. BBLOGAF 1. F.COASC,. SPANLSC Msurri electrice si electronice, dit. Did. si Ped., Bucuresti, V.TTVAN lectricitte, dit. Did. si Ped., Bucuresti, P. MANOLSC, C. ONSC GOLOVANOV Msurri electrice si electronice, dit. Did. si Ped., Bucuresti,

7 62

Σχετικά έγγραφα

MULTIMEA NUMERELOR REALE

www.webmteinfo.com cu noi totul pre mi usor MULTIMEA NUMERELOR REALE office@ webmteinfo.com 1.1 Rdcin ptrt unui numr nturl ptrt perfect Ptrtul unui numr rtionl este totdeun pozitiv su zero (dic nenegtiv).