Экспериментальное определение характеристик датчиков тока и напряжения
4.1. Снятие и построение экспериментальной характеристики измерительного шунта при измерении постоянного и переменного тока
Для снятия экспериментальной статической характеристики измерительного шунта необходимо установить в поле «Датчики тока и напряжения» модуль с изучаемым прибором. К его входам подключить выходы регулятора тока, причем в эту цепь необходимо последовательно включить амперметр в режиме измерения постоянного тока и параллельно вольтметр также в режиме измерения постоянного напряжения. Галетный переключатель «Множитель» установить в положение «=». К выходам минимодуля необходимо подключить мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения до 2 В. Вращая соответствующую ручку регулировки амплитуды, необходимо изменять величину постоянного тока, протекающую через шунт и фиксировать значения на дисплее мультиметра. В ходе эксперимента необходимо снять восходящую и нисходящую ветви характеристики (не менее 15 точек в каждую сторону). Данные занести в табл. 1. Аналогично провести экспериментальные исследования для переменного тока. Для этого галетный переключатель «Множитель» установить в положение «х 1». амперметр и вольтметр перевести в режим измерения переменного тока и напряжения, а мультиметр перевести в режим измерения переменного напряжения до 2 В. Вращая ручку регулировки частоты, установить требуемую частоту (например. 50 Гц). Методика снятия характеристик аналогична исследованиям датчика на постоянном токе. Данные занести также в табл. 1.
Таблица 1
| = | IВХ, мА | 0,4 | 0,66 | 1,15 | ||
| UВЫХ, В | 0,035 | 0,063 | 0,098 | 0,114 | ||
| ~ | IВХ, мА | 0,28 | 0,36 | 0,5 | 0,78 | |
| UВЫХ, В | 0,030 | 0,040 | 0,056 | 0,084 |
Построить на одном графике восходящую и нисходящую ветви статической характеристики измерительного шунта и оценить основные погрешности отдельно для измерения постоянного и переменного тока.
4.2. Снятие и построение экспериментальной характеристики измерительного трансформатора тока при измерении переменного тока
Для снятия экспериментальной статической характеристики измерительного трансформатора тока необходимо установить в поле «Датчики тока и напряжения» модуль с изучаемым прибором. К его входам подключить выходы регулятора тока, причем в эту цепь необходимо последовательно включить амперметр в режиме измерения переменного тока и параллельно вольтметр также в режиме измерения переменного напряжения. Галетный переключатель «Множитель» установить в положение «х 1». К выходам минимодуля необходимо подключить мультиметр в режиме измерения переменного напряжения до 20 В. Вращая ручку регулировки частоты установить требуемую частоту (например. 50 Гц). Вращая ручку регулировки амплитуды необходимо изменять величину тока, протекающую через трансформатор тока и фиксировать значения на дисплее мультиметра. В ходе эксперимента необходимо снять восходящую и нисходящую ветви характеристики (не менее 15 точек в каждую сторону). Данные занести в табл. 2.
Таблица 2
| ~ | IВХ, мА | 0,25 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,3 | ||
| UВЫХ, В | 0,8 | 1,38 | 0,27 | 3,18 | 4,14 | 5,42 |
Построить на одном графике восходящую и нисходящую ветви статической характеристики измерительного трансформатора тока и оценить основные погрешности.
4.3. Снятие и построение экспериментальной характеристики интегрального датчика тока
Для снятия экспериментальной статической характеристики интегрального датчика тока необходимо установить в поле «Датчики тока и напряжения» модуль с изучаемым прибором.
Аналогично 4.1 снять статические характеристики датчика на постоянном и переменном токе. Мультиметр должен находиться в режиме измерения переменного/постоянного напряжения до 2 В. Данные занести в табл.З.
Таблица 3
| = | IВХ, мА | 0,2 | 0,32 | 0,5 | 0,74 | 1,02 | |
| UВЫХ, В | 0,24 | 0,41 | 0,65 | 0,95 | 1,33 | ||
| ~ | IВХ, мА | 0,21 | 0,36 | 0,53 | 0,75 | 0,9 | |
| UВЫХ, В | 0,274 | 0,47 | 0,7 | 1,2 |
Построить на графиках восходящие и нисходящие ветви статических характеристик интегрального датчика тока и оценить основные погрешности.
4.4. Снятие и построение экспериментальной характеристики делителя напряжения при измерении постоянного/переменного напряжения
Для снятия экспериментальной статической характеристики делителя напряжения необходимо установить в поле «Датчики тока и напряжения» модуль с изучаемым прибором. К его входам подключить выходы генератора напряжения, причем в эту цепь необходимо последовательно включить амперметр в режиме измерения постоянного тока и параллельно вольтметр также в режиме измерения постоянного напряжения. Галетный переключатель «Множитель» установить в положение «=». К выходам минимодуля необходимо подключить мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения до 2 В. Вращая соответствующую ручку регулировки амплитуды, необходимо изменять величину постоянного напряжения на делителе и фиксировать значения на дисплее мультиметра. В ходе эксперимента необходимо снять восходящую и нисходящую ветви характеристики (не менее 15 точек в каждую сторону). Данные занести в табл 1. Аналогично провести экспериментальные исследования для переменного тока. Для этого галетный переключатель «Множитель» установить в положение «х 1», амперметр и вольтметр перевести в режим измерения переменного тока и напряжения, а мультиметр перевести в режим измерения переменного напряжения до 2 В. Вращая ручку регулировки частоты, установить требуемую частоту (например, 50 Гц). Методика снятия характеристик аналогична исследованиям датчика на постоянном токе. Данные занести в табл.4.
Таблица 4
| = | UВХ, В | 0,83 | 1,45 | 1,86 | 2,55 | 3,05 | |
| UВЫХ, В | 0,07 | 0,13 | 0,165 | 0,23 | 0,276 | ||
| ~ | UВХ, В | 0,91 | 1,3 | 1,81 | 2,35 | 2,74 | |
| UВЫХ, В | 0,089 | 0,12 | 0,165 | 0,215 | 0,255 |
Построить на одном графике восходящую и нисходящую ветви статической характеристики делителя напряжения и оценить основные погрешности.
4.5. Снятие и построение экспериментальной характеристики трансформатора напряжения
Для снятия экспериментальной статической характеристики трансформатора напряжения необходимо установить в поле «Датчики тока и напряжения» модуль с изучаемым прибором. К его входам подключить выходы генератора напряжения, причем в эту цепь необходимо последовательно включить амперметр в режиме измерения переменного тока и параллельно вольтметр также в режиме измерения переменного напряжения. Галетный переключатель «Множитель» установить в положение «х 1». К выходам минимодуля необходимо подключить мультиметр в режиме измерения переменного напряжения до 20 В. Вращая ручку регулировки частоты, установить требуемую частоту (например, 50 Гц). Вращая ручку регулировки амплитуды необходимо изменять величину тока, протекающую через трансформатор тока и фиксировать значения на дисплее мультиметра. В ходе эксперимента необходимо снять восходящую и нисходящую ветви характеристики (не менее 15 точек в каждую сторону). Данные занести в табл. 5.
Таблица 5
| ~ | UВХ, В | 1,52 | 1,96 | 2,43 | 2,83 | 3,3 | 3,66 | 4,27 | 4,59 | |
| UВЫХ, В | 1,37 | 1,97 | 2,2 | 2,62 | 3,85 | 3,42 | 3,98 | 4,35 |
Построить на одном графике восходящую и нисходящую ветви статической характеристики трансформатора напряжения и оценить основные погрешности.
4.6. Снятие и построение экспериментальной характеристики интегрального датчика напряжения
Для снятия экспериментальной статической характеристики интегрального датчика напряжения необходимо установить в поле «Датчики тока и напряжения» модуль с изучаемым прибором.
Аналогично 4.4 снять статические характеристики датчика на постоянном и переменном токе. Мультиметр должен находиться в режиме измерения переменного/постоянного напряжения до 20 В. Данные занести в табл. 6.
Таблица 6
| = | UВХ, В | 0,67 | 1,42 | 2,09 | 2,55 | 2,33 | 3,36 | 3,73 | 4,0 | |
| UВЫХ, В | 0,23 | 2,5 | 0,72 | 0,89 | 1,01 | 1,16 | 1,3 | 1,38 | ||
| ~ | UВХ, В | 0,46 | 1,03 | 1,67 | 2,12 | 2,67 | 2,96 | 3,44 | 3,62 | |
| UВЫХ, В | 0,16 | 0,36 | 0,59 | 0,74 | 0,91 | 1,04 | 1,18 | 1,25 |
Построить на графиках восходящие и нисходящие ветви статических характеристик интегрального датчика напряжения и оценить основные погрешности.
Снятие и построение градуированной характеристики термопары:
| t, ̊c | |||||
| e, мВ | 3,5 | 4,5 |
Снятие и построение градуированной экспериментальной характеристики платинового терморезистора:
| t, ̊c | |||||
| R, кОм | 1,36 | 1,38 | 1,45 | 1,51 | 1,55 |
Снятие и построение градуированной экспериментальной характеристики кремниевого терморезистора:
| t, ̊c | |||||
| R, кОм | 2,37 | 2,51 | 2,63 | 2,73 | 2,85 |
3 Статическая характеристика аналогового датчика Холла.
Таблица №1
| ||||
| U,В | 0,75 | 0,11 | 0,15 | 0,7 |
| ||||
| Uобр, В | 0,07 | 0,11 | 0,15 | 0,29 |
Вывод:вращая ручку микрометра до 5 мм датчик светится, если же микрометр продолжить вращать до значения меньше 5 мм, то датчик перестает светиться.