Также мы измерили параметры конденсатора с помощью LRC-метра (AM-3002).

УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКИГО

КАФЕДРА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ОТЧЕТ

о лабораторной работе № 5

«ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ»

Работу выполнили студенты группы 23212/1:

Цветков А.Г.

Александров К.С.

Работу принял: Трахтенберг М. Б.

/фамилия, инициалы преподавателя/

______________________________

/Подпись преподавателя, дата/

Санкт–Петербург

Г.

Цель работы: Овладение практическими навыками измерения параметров электрических цепей с помощью мостов переменного тока и электронных цифровых измерительных приборов.

Объект исследования:

Объектами исследования в работе являются две модификации мостов

переменного тока: для измерения электрических параметров емкости и

индуктивности.

Программа работы:

3.1. Измерение емкости и тангенса угла потерь конденсатора.

3.1.1. Измерение параметров конденсатора с помощью моста переменного тока.

3.1.2. Определение характеристик погрешности измерений по п. 3.1.1.

3.1.3. Измерение параметров конденсатора с помощью цифрового измерителя LCR типа АМ-3002.

3.1.4. Определение характеристик погрешности измерений по п.3.1.3

Таблица 1 Перечень использованных средств измерений

№	Наименование прибора	Тип средства измерений	Измеряемая величина	Предел измерений (конечное значение)	Собственное сопротивление	Предел допускаемой основной погрешности

1.	Р33	магазин сопротивлений	R₁₂₃	99999,9 (Ом)	-
2.	АМ-3002	LCR-метр	C_x	9,999 мкФ	-	(0,004*Cизм+3 е.м.р)
3.	АМ-3002	LCR-метр	tgδ	9,999 мкФ	-	(0,004*Dизм+100/С_х+5 е.м.р)
	АМ-3002	LCR-метр	R_x	999,9 (Ом)	-
	Г3-33	Генератор сигналов	f	-	-

Рисунок 1. Мост для измерения емкости

В соответствии с п.3.1.1 программы работы следует собрать мостовую цепь, изображенную на рис. 1. В качестве сопротивлений R1,R2,R3, используются магазины сопротивлений. Питание цепи моста осуществляется от генератора сигналов, 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 линию. Равновесие моста, т.е. выполнение условий Rx*R3=R1*R2.

Измерение параметров конденсатора с помощью моста переменного тока.

Таблица 1

R2 (Ом)	∆R2 (Ом)	R1 (Ом)	∆R1 (Ом)	R3 (Ом)	∆R3 (Ом)	∆CN (мкФ)	Cx (мкФ)	∆Cx (мкФ)	Rx (Ом)	∆Rx (Ом)	tgδ	∆tgδ

	2,006	6,8				0,02	4,720	0,09667	2,881	0,454	0,068326	0,012932
	2,106	6,6				0,02	4,724	0,09481	2,794	0,452	0,066317	0,012793
	2,206	6,6				0,02	4,709	0,09290	2,803	0,452	0,066317	0,012747
	2,306	6,6				0,02	4,713	0,10875	2,801	0,461	0,066317	0,013191
	2,406	6,6				0,02	4,717	0,10662	2,799	0,459	0,066317	0,013129
	2,506	6,6				0,02	4,720	0,10466	2,797	0,458	0,066317	0,013072
	2,606	6,4				0,02	4,723	0,10285	2,710	0,455	0,064307	0,012929

= Ф

f=800 Гц

ω=2*3,14*800=5024 рад/с

∆ω= =56,52 рад/с

Пример расчета первой строки:

tgδ= ωR_xC_x =0,068326 Δtgδ = ∙tgδ=0,012932

Таблица 3. Вычисляются границы интервалов, содержащих истинные значения искомых параметров в виде:

, мкФ	4,82	4,82	4,82	4,82	4,82	4,82	4,82
, мкФ	4,62	4,63	4,62	4,60	4,61	4,62	4,62
,Ом	3,335	3,335	3,335	3,335	3,335	3,335	3,335
,Ом	2,427	2,427	2,427	2,427	2,427	2,427	2,427
tgδ+∆tgδ	0,08126	0,08126	0,08126	0,08126	0,08126	0,08126	0,08126
tgδ-∆tgδ	0,05539	0,05539	0,05539	0,05539	0,05539	0,05539	0,05539

Все границы нанесены на графики

Также мы измерили параметры конденсатора с помощью LRC-метра (AM-3002).

Реактивные компоненты электрических цепей (конденсаторы и катушки

индуктивности) проявляют себя, как комплексные сопротивления, обладающие кроме реактивной составляющей активным сопротивлением, которое характеризует потери активной энергии и называется сопротивлением потерь. Для учета вклада этого сопротивления в общий импеданс, которым обладают реактивные компоненты, их представляют в виде схем замещения.

Если конденсатор обладает малыми потерями, его схему замещения

удобно представить в виде последовательного соединения идеального

конденсатора и сопротивления потерь.

Прибором АМ-3002 мы снимает С и при параллельной схеме замещения.

Что бы мы могли сравнивать наши результаты с полученные с помощью моста (последовательная схема замещения), необходимо вычислить Rx последовательной схемы.

Измерение называется прямым, если измеряемая величина сравнивается с мерой непосредственно или при помощи измерительных приборов, градуированных в тех единицах, в которых измеряется данная величина.

Измерение называется косвенным^ если непосредственно измеряется не сама величина, а другие величины, связанные с нею функционально.

( Частота собственного генератора мультиметра = 1 kHz )