3. Лабораторная установка

Лабораторная установка представляет собой автономный стенд, в котором размещены исследуемый ДТП типа ПД-4, устройство для перемещения его плунжера на 2 мм, считая от среднего положения, фазочувствительный вольтметр эффективного значения со шкалой на 1 В и источник питания установки, подключаемый к сети 220 В 50 Гц. Лицевая панель стенда изображена на рис. 4а, а функционально-принципиальная схема на рис. 4б.

Устройство для перемещения плунжера ПД-4 представляет собой кулачок с образующей, выполненной по спирали Архимеда, радиус которой увеличивается пропорционально углу поворота, в который через рычаг упирается шток плунжера. Ручка кулачка снабжена стрелкой со шкалой, отградуированной в миллиметрах перемещения. Ручку этого устройства можно перемещать от положения 2 мм до положения2 мм и обратно только в направлениях, включающих прохождение отметки 0 мм.

Шкала ФЧВ имеет отметку 0 Впосередине. Отклонение стрелки вправо соответствует совпадению фаз напряжения выходной обмотки и обмотки возбуждения, отклонение влево – фазово-му сдвигу этих напряжений на 180с точностью до(см. рис. 2).

Для наблюдения мгновенных значений напряжений на экране осциллографа концы выходной обмотки и обмотки возбуждения выведены на гнёзда 5 и 6.

4. Выполнение работы

1) Ознакомиться с конструкцией и изучить теоретические основы работы унифицированного ДТП. Образец преобразователя входит в комплект лабораторной установки и выдаётся учебным мастером.

2) Устанавливая стрелку устройства для перемещения плунжера ДТП на оцифрованные точки шкалы, измерить ФЧВ выходные напряжения с учётом угла фазового сдвига 0или 180относительно напряжения на обмотке возбуждения. Все необходимые для этого соединения ФЧВ с измеряемыми цепями уже произведены внутри стенда.

Каждый цикл измерений при перемещении плунжера от2мм до2 мм проделать 10 раз (n=10). Результаты занести в таблицу экспериментальных и расчётных данных. Рассчитать среднее арифметическоеU_вых.iизмеренных величин в каждом из девяти положений плунжера (i = 1,2,…,9), абсолютную погрешность_Uвых.,относи-тельную погрешность_{Uвых. отн.}и величину средней квадратичной ошибки единичного результатаs_{Uвых.с.к.}.Рассчитанные значения внести в ту же таблицу. Формулы для статистических расчётов приведены ниже.

Результаты экспериментов и статистической обработки

Параметр Uвых., В	Положение плунжера в точках i = 1,2,…,9; мм
	2	1,5	1	0,5	0	0,5	1	1,5	2
Uвых. 1 Uвых. 2 . . . Uвых. 10
Uвых. i
Uвых
Uвых. отн.
sUвых. с. к.

Используя средние значения U_{вых. i}, построить график зависимости выходного напряжения преобразователяU_вых.от положения плунжера, условно откладывая выходное напряжение, совпадающее по фазе с напряжением возбуждения, вверх, а противоположное по фазе вниз от точкиU_вых. = 0. Оценить отклонение средних значений от линейной зависимости.

3) Вычислить номинальные значения взаимной индуктивности между первичной и вторичными обмотками для данного экземпляра преобразователя по формуле

гдеU_{вых. н}– выходное напряжение преобразователя (среднее арифметическое значение) в положениях плунжера +2 мм и2 мм; В;

f– частота тока питания обмотки возбуждения;f = 50 Гц;

I– ток питания обмотки возбуждения преобразователя;I = 0,32 А.

4) Подключить двухлучевой осциллограф к гнёздам 5 и 6 для получения согласованных во времени осциллограмм мгновенных значений напряжений возбуждения и выходного, аналогичных приведённым на графиках рис. 2. Получить осциллограммы при положениях плунжера преобразователя +2 и –2 мм и по ним определить фазовый сдвиг между напряжением возбуждения и выходным в момент времени, соответствующий четверти периода питающего напряжения, и угол фазового сдвига  в начале периода. Перед началом опытов следует тщательно согласовать начала развёрток по обоим каналам осциллографа. Рекомендуется измерения производить на фотографии экрана осциллографа, сделанной цифровой фотокамерой.

5) Вместо осциллографа к гнёздам 5 и 6 подключить фазометр и измерить фазовый сдвиг между напряжением возбуждения и выходным при положениях плунжера +2 и –2 мм; по полученным результатам определить угол фазового сдвига .