Файл: Кафедра рс отчет по лабораторной работе 5 по дисциплине Основы метрологии и радиоизмерений Тема измерение параметров линейных компонентов цепей студенты гр. 1102 Шпаковский М. Чернобривец Д. Беспалов В.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 42

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра РС

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №5

по дисциплине «Основы метрологии и радиоизмерений»

Тема: ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНЫХ КОМПОНЕНТОВ ЦЕПЕЙ

Студенты гр.1102 Шпаковский М.

Чернобривец Д.

Беспалов В.

Преподаватель Воскресенский Д.М

Санкт-Петербург

2023

Цель работы.

Цель работы – изучение методов измерения параметров линейных компонентов, а также основных технических характеристик, устройства и применения измерителя иммитансных параметров Е7-15.

Основные теоретические положения.

Измеритель иммитанса Е7-15 предназначен для измерения иммитансных параметров электрорадиокомпонентов: резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности.

Полное сопротивление Z  R  jX содержит в общем случае активную R и реактивную X составляющие. Если реактивное сопротивление носит индуктивный характер, то X L  2fL , а если емкостной, то X  1/C

1/2fC,  – круговая частота, а f – частота, на которой проводят измерения. При индуктивном характере сопротивления в последовательной эквивалентной схеме Q L/R 1/D , в случае емкостного характера сопротивления D CR 1/Q .

Полная проводимость Y  G  jB в общем случае состоит из активной G и реактивной B составляющих. Для проводимости емкостного характера B C  2fC , а при индуктивном характере B  1/L  1/ 2fL. В параллельной схеме D 1/CR  G C 1/Q .

Структурная схема прибора приведена на Рис. 1. Напряжение рабочей частоты генератора подается на измеряемый объект, подключаемый к преобразователю т н Y U ,U . Преобразователь формирует два напряжения, одно из которых Uт пропорционально току, протекающему через измеряемый объект, а другое Uн  напряжению на нем. Отношение комплексных амплитуд этих напряжений равно полной проводимости Y или полному сопротивлению Z



Рис. 1. Структурная схема измерителя иммитанса Е7-15

Измерение отношения напряжений проводится аппаратно-программным логометром. Его аппаратная часть состоит из двух коммутаторов S1 и S2, масштабного усилителя, перемножителя, фильтра нижних частот и цифрового вольтметра, использующего метод двойного интегрирования. Итогом работы программной части логометра является расчет отношения напряжений.

Полная проводимость определяется выражением (Рис. 2.)



Рис. 2.

где G – активная проводимость; B – реактивная проводимость; I и U –

комплексные амплитуды тока и напряжения на исследуемом элементе; kY – известный коэффициент, имеющий размерность проводимости; Ux – числитель измеряемого отношения; U0 – знаменатель измеряемого отношения; E, F, S, T – проекции U т и U н на оси опорных напряжений Uоп и jUоп.

Аналогичные соотношения имеют место для вычисления полного сопротивления:



Рис. 3.

где R – активное сопротивление, X – реактивное сопротивление,

вычисляемые по формулам, kZ – известный коэффициент, имеющий размерность сопротивления.

Также, в случае измерения низкоомных объектов источник сигнала работает как генератор тока (5-й – 8-й пределы измерения) и более удобным является измерение в форме составляющих полного сопротивления (U x Uн , Uо Uт . Требуемая форма иммитанса достигается пересчетом из первичной формы (G, B или R, X) и осуществляется контроллером. Расширение пределов измерения достигается за счет изменения коэффициента передачи усилительного тракта логометра при измерении составляющей Ux в 10, 100 и 1000 раз.

С выхода усилителя гармоническое напряжение Um  t  0 sin , пропорциональное току Uт или напряжению Uн в зависимости от состояния переключателя S1, поступает на перемножитель. На второй вход перемножителя поступает опорное напряжение с генератора: U0 sin0t либо U0 cos 0t в зависимости от состояния переключателя S2. При этом на выходе перемножителя получают, соответственно, напряжения



Переменные составляющие с удвоенной частотой подавляются фильтром нижних частот. Постоянные составляющие напряжения, пропорциональные U
m cos и Um sin и называемые квадратурными компонентами, измеряются поочередно цифровым вольтметром. Косинусные составляющие позволяют определить компоненты E и S, а синусные – компоненты F и T. Измеренные значения вводятся в блок управления, после чего производятся вычисления.

Обработка результатов эксперимента.

Были посчитаны средние значения сопротивления, среднее отклонение R от номинального, выборочная дисперсия, границы доверительного интервала для трех значений m.



Зададим  = 0,975. Тогда при m = 10 значение t (0,975; 10) = 2,228; для m = 20 значение t (0,975; 20) = 2,086; для m = 30 значение t (0,975; 30) = 2,042



Сопротивления

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ri, кОм

11,82

11,99
12,16
11,86
11,88
11,84
11,88
11,9
12,41
11,87



11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

????ном = 12 кОм



11,91
11,88
11,97
12,07
11,86
12,10
11,91
11,88
11,91
11,87



21

22

23

24

25

26

27

28

29

30



11,91
11,89
11,9
11,85
12,01
12,21
12
11,86
11,92
11,83



m = 10

Rср=

11,961

∆Rср=

-0,039

σ^2=

0,03818777778

δ1=

-1,472350565

δ2=

0,8223505648

m = 20

Rср=

11,9485

∆Rср=

-0,0515

σ^2=

0,02338184211

δ1=

-1,023537407

δ2=

0,1652040738

m = 30

Rср=

11,938

∆Rср=

-0,062

σ^2=

0,01658896552

δ1=

-0,9168173073

δ2=

-0,116516026



Таким образом, для ???? = 10:

????̅ = 11,96 кОм ̅∆̅̅????̅ = −0,04 кОм

????2 = 38,19 кОм????1 = −1,47????2 = 0,82

→ то есть значения лежат в

доверительном интервале.

Для :





→ , в данном случае значения также

лежат в доверительном интервале.

Для :





→ , в данном случае значения не

лежат в доверительном интервале.

Для емкостей конденсаторов проводятся аналогичные расчеты:

Емкости

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ci, пФ

11,84

11,8
11,69
11,7
12,11
11,94
11,97
11,69
12,47
11,09



11

12

13

14

15

16

17

18

19

20



12,07
11,96
11,95
11,8
12,20
12,15
11,9
11,58
11,74
11,15



21

22

23

24

25

26

27

28

29

30



11,94
11,95
11,96
11,96
11,26
11,76
12,76
11,82
12,22
12,18

Смотрите также файлы