Тұрақты және айнымалы ток көпірлерімен электр тізбегінің элементтерінің параметрлерін өлшеу
Жұмыстың мақсаты: тұрақты және айнымалы ток көпірлерімен электр тізбегінің элементтерінің параметрлерін өлшеуде тәжірибелік шеберлік жинақтау.
Жұмыстың орындалу тәртібі
1. Тұрақты ток көпірімен резистордың кедергісін өлшеу.
1.1. Электр кедергісін өлшеу үшін көпірдің принциптік сұлбасы 10.1-суретте келтірілген.
Тұрақты
кернеу көзіне G көпірдің екі иіні
параллель жалғанған:
мен өлшенетін кедергінің
резисторлары тізбектей жалғанған
иіннен, және
мен кедергілер магазинінен
.
Көпірдің теңесу моментін анықтау үшін А3 блогының MY60 сандық мультиметрі пайдаланылады.
кедергісін
өлшеу кезінде кедергілер магазинін
өзгерту арқылы көпірдің теңесуіне қол
жеткізеді, бұл кезде PV1-дегі кернеу
нольге тең болады.
Өлшенетін
кедергінің мәнін келесі формуламен
анықталады:
.
10.1-сурет. Кедергіні өлшеуге арналған көпірдің принциптік сұлбасы
1.2. Кедергіні өлшеу сұлбасын жинаңдар (10.2-сурет)
10.2-сурет. Тұрақты ток көпірінің көмегімен кедергілерді өлшеуге арналған электрлік қосылыс сұлбасы
Қондырғы (10.2-сурет) бір фазалы қорек көзінен G1 (218), тұрақты кернеуді реттейтін шығысы бар генераторлар блогынан A1 (212.2), MY60, 7050 (блок А3, 510.1) мультиметрлерден, А7 (2330) резисторлар блогынан, А12 (Р33, 1406) және А13 (ITC-8, 1407) кедергілер магазиндерінен тұрады.
Көпірдің кедергілерінің мүмкін болатын номиналдары (10.1-сурет):
кОм
- А13
(ITC-8,
1407)
кедергілер магазині пайдаланылады;
кОм
–
А7
(2330) блогының
резисторы;
Ом
–
А7
(2330)
блогының
резисторы;
-
А12 (Р33, 1406)
кедергілер магазині.
Өлшеуді
жүргізгенде
кедергісін жуық шамамен анықтайды.
Көпірді қоректендіретін кернеуді
қосады (7050 мультиметрімен өлшенеді,
блок А3). А12 магазиннің кедергісін өзгерте
отырып, көпірдің теңесуіне қол жеткізеді,
яғни
милливольтметрде минималды кернеуді
алады (200 мВ тұрақты кернеу өлшеу шектігі
бар MY60 мультиметрімен блок А3).
,
,
белгілі мәндері бойынша кедергіні
табады:
.
,
кедергілерінің шамаларының дәлдігін
арттыру үшін сұлбаны жинаудан бұрын
мультиметрмен өлшейді.
А3
мультиметрлер блогының «СЕТЬ»
ажыратып қосқышын және MY60 мультиметрінің
қорегін ажыратып қосқыштарын қосыңдар.
MY60 мультиметрінде кедергінің өлшеу
шектігін «2 кОм» қойыңдар.
шамасын өлшеңдер: MY60 (блок А3) мультиметрімен
ITC-8 (блок А13) кедергі магазинін өлшеңдер.
А13
кедергілер магазинінің ауыстырып
қосқышымен «1 кОм» қалпына қойыңдар.
шамасын өлшеңдер: MY60 мультиметрінде
кедергінің өлшеу шектігін «20 кОм»
қойыңдар.
шамасын өлшеңдер: MY60 (блок А3) мультиметрімен
ITC-8 (блок А13) кедергі магазинін өлшеңдер.
MY60 (блок А3) мультиметрімен А7 блогының
айнымалы резстордың «10 кОм» толық
кедергісін өлшеңдер.
және
мәндерін 10.1-кестеге енгізіңдер.
1.3. «0…15 В» тұрақты кернеу генераторы регуляторының тұтқасын сағат тіліне қарсы тірелгенге дейін бұраңдар (қорек көзінің минималды шығыстық кернеуі).
MY60 (блок А3) мультиметрінің өлшеу шектіктерінің ауыстырып қосқыштарын «20 В» тұрақты кернеу өлшеу шектігіне, 7050 мультиметрінің өлшеу шектігін «25 В» тұрақты кернеу өлшеу шектігіне қойыңдар.
330
Ом (блок А7)
айнымалы резистордың рукояткасын еркін
қалыпқа (
-ден
басқа).
А12 (Р33) кедергілер магазинінің декадаларының ауыстырып қосқыштарын келесі қалыпқа: үлкен декада (х10000) – 0 қалыпқа, х1000 декадасын – 5 қалыпқа, қалған декадаларды – еркін қалыпқа қойыңдар.
Бір фазалы қорек көзінде G1 қорғаныстық ажырату қорылғысын және автоматты ажыратқышты қосыңдар.
А1 және А3 мультиметрлер блогының «СЕТЬ» ажыратып қосқышын және MY60 мультиметрінің қорегін ажыратып қосқыштарын қосыңдар.
1.4. А1 («0…15 В») генераторының шығыстық кернеу реттегіштің тұтқасымен көпірдің қорегінің кернеуін 5…10 В қойыңдар.
1.5. А12 (Р33) кедергілер магазинінің декадасын ауыстырып қоса отырып, MY60 мультиметрінің минималды көрсетуіне қол жеткізіңдер. Ауыстырып қосуда үлкен декададан (х1000) бастап жайлап кіші декадаларға өту тиімді болады.
Мультиметрде кернеу төмендегенде өлшеу шектігін 20 В-тен 2 В-ке және 200 мВке ауыстыру қажет. .
1.6.
Көпірді теңестіру аяқталғаннан кейін,
декадалардың қалыптары бойынша
кедергісін анықтаңдар және өлшенетін
кедергіні есептеңдер:
.
Алынған мәндерді 10.1 кестеге енгізіңдер.
10.1-кесте.
|
Көпірдің қорегінің кернеуі |
|
|
|
|
|
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
|
|
|
|
|
|
2. Айнымалы ток көпірімен конденсатордың сыйымдылығын өлшеу.
2.1. Сұлбаны жинаңдар (10.3-сурет).
Қондырғы (10.3-сурет) бір фазалы қорек көзінен G1 (218), синусоидалы кернеуді реттейтін шығысы бар генераторлар блогынан A1 (212.2), РС5000 (блок А2, 534) мультиметрінен, А8 (2332) өлшеу тізбектерінің элементтерінің блогынан, А12 (Р33, 1406) және А13 (ITC-8, 1407) кедергілер магазиндерінен тұрады.
Көпірдің кедергілерінің мүмкін болатын номиналдары (10.4-сурет):
кОм
- А13
(ITC-8,
1407)
кедергілер магазині пайдаланылады;
-
көпірдің
теңесуі кезінде өзгереді (А12,
Р33, 1406
кедергілер магазині);
–сыйымдылығы
1;
2,2; 3,3; 4,7 мкФ болатын
конденсаторлардың біреуі (блок
А8, 2332);
мкФ
– А8 (2332)
блогының
конденсаторы.
2.2. Экспериментті жүргізу кезінде А8 блогының конденсаторларының біреуінің сыйымдылығын өлшейді (1; 2,2; 3,3; 4,7 мкФ сыйымдылықты конденсаторлардың біреуін пайдалану немесе осы конденсаторлардың бірнешеуін тізбектей немесе параллель жалғау ұсынылады).
10.3-сурет. Конденсатордың сыйымдылығын өлшеуге арналған электрлік қосылыс сұлбасы
10.4-сурет. Сыйымдылықты өлшеуге арналған көпірдің принциптік сұлбасы
Бұл конденсаторлардың сыйымдылығы едәуір шашыраңқы – номиналды мәнінен ±10% дейін шашыраңқылығы болады.
Үлгілік конденсатор (С4, 10.4-сурет) ретінде сыйымдылығы 0,1 мкФ (блок А8) шашыраңқылығы ±1% бар конденсаторды пайдаланады.
резисторы
- А13 (ITC-8,
1407)
кедергілер
магазині.
Көпірді
қоректендіру үшін А1 блогының арнайы
формалы кернеу генераторының синусоидалы
кернеуін пайдаланады. Генератор
кернеуінің жиілігін 180…250 Гц деп алады
және максималды шығыстық кернеуді (7 В
жақын) қояды. А12 магазинінің кедергісін
өзгерте отырып, көпірдің теңесуіне қол
жеткізеді, яғни айнымалы кернеудің
өлшеу шектігіне орналасқан
мультиметрінің минималды көрсетуін
алады.
кедергісінің
шамасының дәлдігін арттыру үшін сұлбаны
жинаудан бұрын мультиметрмен өлшейді.
,
,
белгілі мәндері бойынша сыйымдылықты
табады:
.
2.3. А1 блогының арнайы формалы кернеу генераторы үшін келесі шамаларды алыңдар:
- шығыстық кернеудің синусоидалы формасын («Форма» ауыстырып қосқышы);
- минималды шығыстық кернеуді («Амплитуда» тұтқасын сағат тіліне қарсы тірелгенге дейін бұраңдар);
- шығыстық кернеудің минималды жиілігін 180…250 Гц («Частота» тұтқасын сағат тіліне қарсы тірелгенге дейін бұраңдар).
РС5000 мультиметрінің (блок А2) өлшеу шектерінің ауыстырып қосқыштарын айнымалы кернеудің өлшеу шектігіне қойыңдар.
А12 (Р33) кедергілер магазинінің декадаларының ауыстырып қосқыштарын «0» өзгеше, мысалы «1» қалпына қойыңдар.
2.4. А1 генераторының шығыстық кернеу реттегіштің тұтқасымен көпірдің қорегінің максималды кернеуін (7 В жақын) қойыңдар («Амплитуда» тұтқасын сағат тіліне қарсы тірелгенге дейін бұраңдар).
А12 (Р33) кедергілер магазинінің декадаларын ауыстыра отырып, РС5000 мультиметрінің (блок А2) минималды көрсетуіне қол жеткізіңдер.
Ауыстырып
қосуда үлкен декададан (х1000) бастап
жайлап кіші декадаларға өту тиімді
болады. Мультиметрде кернеу төмендегенде
«мВ» өлшеу шектігіне ауыстыру қажет.
Көпірді теңестіру аяқталғаннан кейін,
декадалардың қалыптары бойынша
кедергісін анықтаңдар және өлшенетін
сыйымдылықты есептеңдер:
.
Алынған мәндерді 10.2-кестеге енгізіңдер.
10.2-кесте.
|
|
|
|
|
|
|
Ом |
мкФ |
Гц |
Ом |
мкФ |
|
|
|
|
|
|
кернеуінің
жиілігі
3. Айнымалы ток көпірімен индуктивтілікті өлшеу.
3.1. Сұлбаны жинаңдар (10.5-сурет).
Қондырғы (10.5-сурет) бір фазалы қорек көзінен G1 (218), синусоидалы кернеуді реттейтін шығысы бар генераторлар блогынан A1 (212.2), РС5000 (блок А2, 534) мультиметрінен, А8 (2332) өлшеу тізбектерінің элементтерінің блогынан, А12 (Р33, 1406) және А13 (ITC-8, 1407) кедергілер магазиндерінен тұрады.
Көпірдің кедергілерінің мүмкін болатын номиналдары (10.5-сурет):
-
А8 (2332) блогының индуктивтіліктерінің
біреуі;
-
көпірдің теңесуі кезінде өзгереді (А12,
Р33, 1406 кедергілер магазині);
кОм,
А13 (ITC-8,
1407)
кедергілер магазині;
–көпірдің
теңесуі кезінде өзгереді (шкаласы
санмен бөліктенген 10
кОм резистор, блок А8);
мкФ
– А8 (2332)
блогының
конденсаторы.
10.5-сурет. Индуктивті орауыштың кедергісін өлшеуге арналған электрлік қосылыс сұлбасы
10.6-сурет. Индуктивті орауыштың кедергісін өлшеуге арналған көпірдің принциптік сұлбасы
Экспериментті жүргізу кезінде А8 блогының индуктивті орауыштарының біреуінің индуктивтілігі мен электр кедергісін өлшейді (индуктивті орауыштың бірнешеуін тізбектей немесе параллель жалғауға болады).
Үлгілік конденсатор (С4) ретінде сыйымдылығы 0,1 мкФ (блок А8) шашыраңқылығы ±1% бар конденсаторды пайдаланады.
резисторы
- А13 (ITC-8,
1407)
кедергілер
магазині.
Көпірді
қоректендіру үшін А1 блогының арнайы
формалы кернеу генераторының синусоидалы
кернеуін пайдаланады. Генератор
кернеуінің жиілігін 450…550 Гц деп алады
және максималды шығыстық кернеуді (7 В
жақын) қояды.
және
кедергілерімен көпірдің теңесуін алады.
немесе
кезектесіп өзгерту арқылы
мультиметрінің минималды көрсетуін
алады.
және
кедергілерін
аспабындағы кернеу бірнеше милливольтке
жеткенге дейін төмендегенше өзгерте
береді.
,
,
және
белгілі мәндері бойынша орауыштың
индуктивтілігі мен кедергісін табады
.
3.2. А1 блогының арнайы формалы кернеу генераторы үшін келесі шамаларды алыңдар:
- шығыстық кернеудің синусоидалы формасын («Форма» ауыстырып қосқышы);
- минималды шығыстық кернеуді («Амплитуда» тұтқасын сағат тіліне қарсы тірелгенге дейін бұраңдар);
- шығыстық кернеудің жиілігін 450…550 Гц («Частота» тұтқасы).
РС5000 мультиметрінің (блок А2) өлшеу шектерінің ауыстырып қосқыштарын айнымалы кернеудің өлшеу шектігіне қойыңдар.
А12 (Р33) кедергілер магазинінің декадаларының ауыстырып қосқыштарын «0» өзгеше, мысалы «1» қалпына қойыңдар. Резистордың кедергісін «0» өзгеше, «10 кОм» (блок А7) деп қойыңдар.
3.3. А1 генераторының шығыстық кернеу реттегіштің тұтқасымен көпірдің қорегінің максималды кернеуін (7 В жақын) қойыңдар («Амплитуда» тұтқасын сағат тіліне қарсы тірелгенге дейін бұраңдар).
А12
(Р33) кедергілер магазинінің кедергісін
немесе резистордың кедергісін «10 кОм»
(блок А7) кезектесіп өзгерте отырып,
РС5000 мультиметрінің (блок А2) минималды
көрсетуіне қол жеткізіңдер. Кедергіні
кезектесіп қалыптастыруды
аспабының кернеуі бірнеше милливольтке
дейін төмендегенге дейін қайталау
қажет.
Мультиметрде
кернеу төмендегенде «мВ» өлшеу шектігіне
ауыстыру қажет. Көпірді теңестіру
аяқталғаннан кейін, декадалардың
қалыптары бойынша
кедергісін анықтаңдар.
Ом
шамасын есептеңдер, мұндағы
- А7 блогының «10 кОм» айнымалы резистордың
сандық шкаласы есептеу.
Индуктивті орауыштың параметрлерін келесі формулалармен анықтау керек:
,
.
Алынған мәндерді 10.3-кестеге енгізіңдер.
10.3-кесте.
|
|
|
|
|
|
|
Гц |
Ом |
Ом |
мГн |
Ом |
|
|
|
|
|
|
кернеу
жиілігі
4. Жұмыс бойынша қорытынды жасаңдар.___________________________________
___________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
№11-ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС