Numer

wiczenia 3 ................................

Tytu wiczenia:

Wasnoci statyczne przetwornikw pomiarowych ........................................................................................................................................ Data wykonania

wiczenia: Nazwisko i imi:

Data oddania

sprawozdania: 1) Waligra Karol 2) Popw Kamil

Numer grupy

laboratoryjnej: 8B .................... 3) Kusak Marcin 4) Wojciech Kulik

1. Cel wiczenia: Przedstawienie parametrw opisujcych wasnoci statyczne przetwornikw oraz wyznaczanie tych parametrw na podstawie badania potencjometru obrotowego, wykorzystanego jako dzielnik napicia,

I

2. Wyznaczenie czuoci i staej przetwornika analogowego,

- Czuo przyrzdu wyznaczono wedug zalenoci:

2,00310

062

minmax

minmax

UUS

- Sta idealnego przetwornika wyznaczono wedug zalenoci:

52,0

11

SC

3. Wyznaczenie statycznej charakterystyki przetwarzania konkretnego przetwornika

potencjometrycznego na drodze pomiarowej

a) Opis przeprowadzonych dowiadcze :

Napicie z zasilacza podawane byo na potencjometr obrotowy dziki ktremu uzyskiwano rne wysokoci napi, Pocztkowo zwikszajc a nastpnie zmniejszajc rezystancj proporcjonalnie do kta wychylenia potencjometru w granicach wartoci 0 - 310 [0] i Umax=62 [V],

b) Schemat stanowiska pomiarowego

c) Opracowanie i zestawienie wynikw pomiarw:

2

OPADAJACYROSNOS

R

UUU

- bd wzgldny przetwornika wyznaczono ze wzoru:

LP, [0] UROSNCY [V]

UOPADAJAC [V]

Usr [V] U=S* [V]

[%]

1 0 0 0 0 0 0

2 10 0,03 0,03 0,03 2 2,0080645

3 20 1,62 1,64 1,63 4 4,25

4 30 3,55 3,58 3,56 6 6,7258065

5 40 4,85 5,97 5,41 8 9,0080645

6 50 6,70 7,64 7,32 10 11,604839

7 60 9,35 9,85 9,55 12 13,91129

8 70 11,50 12,18 12,15 14 16,056452

9 80 14,46 14,3 14,38 16 18,314516

10 90 16,61 16,62 16,6125 18 20,306452

11 100 18,62 18,76 18,69 20 22,258065

12 110 20,72 20,89 20,805 22 23,040323

13 120 22,83 23,02 22,925 24 23,637097

14 130 25,06 25,15 25,105 26 23,935484

15 140 27,26 27,37 27,315 28 24,370968

16 150 29,53 29,26 29,395 30 24,120968

17 160 31,60 31,58 31,59 32 24,991935

18 170 33,70 33,46 33,58 34 24,991935

19 180 35,93 35,42 35,675 36 25,185484

20 190 37,65 37,72 37,685 38 25,83871

21 200 39,66 39,78 39,72 40 26,435484

22 210 41,83 41,85 41,84 42 26,943548

23 220 43,69 43,72 43,7 44 27,330645

24 230 48,04 48,05 48,045 46 28,435484

25 240 49,69 49,67 49,68 48 28,959677

26 250 51,93 52,93 52,43 50 29,169355

27 260 53,99 54,00 53,999 52 29,645161

28 270 55,93 55,95 55,94 54 30,193548

29 280 57,92 57,92 57,92 56 30,16129

30 290 59,79 59,79 59,79 58 29,629032

31 300 61,65 61,66 61,66 60 30,209677

32 310 62,98 62,98 62,98 62 29,548387

%100*||

maxU

UU r

d) Wykres zalenoci U = f(), dla przetwornika badanego

II

Wyznaczenie statycznej charakterystyki przetwarzania przetwornika potencjometrycznego

obcionego rezystancj Rz.

1. Schemat stanowiska pomiarowego

Pomiar drugi przeprowadzono w sposb taki sam jak pomiar 1. Rnica polegaa na doczeniu dodatkowej rezystancji zewntrznej (Rz1 = 5,6k oraz Rz2 = 20k ) w ukad pomiarowy przed

woltomierzem.

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

0 100 200 300 400

rzeczywisty

wzorcowy

U

kt

2.Tabelaryczne zestawienie wynikw pomiarw a) Dla Rz1 = 5,6k

LP, [0] UR0 [V] UR0 [V] Usr [V] U=S*

[V] [%]

1 0 0 0 0 0 0

2 10 0,03 0,02 0,025 2 0,6129032

3 20 1,55 2,41 1,98 4 0,8709677

4 30 3,23 4,21 3,69 6 1,3548387

5 40 5,14 5,7 5,455 8 2,3790323

6 50 6,40 7,27 6,835 10 3,2258065

7 60 7,92 7,95 7,933 12 4,2741935

8 70 9,23 9,3 9,265 14 5,3629032

9 80 10,51 10,6 10,55 16 6,4274194

10 90 11,81 11,85 11,84 18 7,5806452

11 100 17,21 17,10 17,16 20 8,6612903

12 110 18,22 18,21 18,215 22 10,008065

13 120 19,99 19,82 19,905 24 11,064516

14 130 21,27 21,65 21,46 26 12,524194

15 140 23,54 23,5 23,52 28 12,935484

16 150 25,21 25,18 25,195 30 14,129032

17 160 27,01 27,16 27,085 32 14,822581

18 170 29 29,91 29,455 34 15,709677

19 180 30,52 30,56 30,54 36 16,314516

20 190 32,47 32,73 32,6 38 16,645161

21 200 34,45 34,59 34,52 40 17,508065

22 210 36,44 36,53 36,97 42 17,967742

23 220 38,50 38,71 38,605 44 17,233871

24 230 40,62 41,11 40,865 46 16,201613

25 240 43,37 43,37 43,37 48 16,362903

26 250 45,64 45,72 45,68 50 14,991935

27 260 48,3 48,3 48,3 52 13,169355

28 270 49,05 50,98 50,285 54 10,766129

29 280 50,99 51,13 51,06 56 8,0887097

30 290 54,92 54,89 54,905 58 4,9596774

31 300 59,40 58,92 59,16 60 1,5564516

32 310 62,98 62,98 62,98 62 1,6129032

3a. Wyznaczenie wspczynnikw a1, a0:

2

11

2

1 11 1

2

0

)(*

**)(*

n

i

i

n

i

i

n

i

n

i

iii

n

i

n

i

ii

n

UU

a

2

11

2

1 111

)(*

***

n

i

i

n

i

i

n

i

n

i

ii

n

i

ii

n

UUn

a

Przedziay 0a 1a Klasa dok, [%] Ur = a0 + a1*

1 0,1083 0,1609

0,5

0,1425 0,1083

0,1570 1,7173

0,2156 3,3263

0,3624 4,9353

0,0312 6,5443

0,2473 8,1533

2 1,6079 0,12896

5

0,6651 9,7623

1,1231 11,3713

1,5570 12,9803

2,0796 14,5893

2,5296 16,1983

0,1187 15,8686

3 -0,3458 0,1445

1

0,0403 17,1650

0,3652 18,4614

0,3583 19,7579

0,2995 21,0543

0,7408 22,3507

0,9885 23,6471

4 -9,9234 0,1971

1

0,5453 25,5469

0,2621 27,5175

0,5533 29,4880

0,9655 31,4586

0,1842 33,4292

0,8955 35,3998

5 -50,0105 0,3626

2,5

1,3522 37,0167

0,1003 40,6428

0,6999 44,2689

0,9195 47,8951

0,8648 51,5212

0,3586 55,1473

0,4219 58,7735

0,9684 62,3996

0

10

20

30

40

50

60

70

0 50 100 150 200 250 300

Nap

ici

e [

V]

Kt *

Napicie rednie

Napiciewzorcowe

Napicieaproksymowane

b) Dla Rz1 = 20k

LP, [0] UR0 [V] UR0 [V] Usr [V] U=S*

[V] [%]

1 0 0 0 0 0 0,0000

2 10 0,03 0,02 0,025 2 0,2742

3 20 2,62 1,74 2,18 4 0,5645

4 30 4,57 9,32 6,945 6 0,3065

5 40 6,37 10,64 8,505 8 0,8065

6 50 8,34 11,33 9,835 10 0,9839

7 60 10,13 12,26 11,335 12 1,4194

8 70 11,83 13,37 12,09 14 1,5968

9 80 13,59 14,89 13,84 16 1,9194

10 90 14,67 14,6 14,635 18 2,3387

11 100 16,46 16,41 16,435 20 2,3548

12 110 18,22 18,21 18,215 22 3,0484

13 120 19,99 19,82 19,905 24 3,1129

14 130 21,27 21,65 21,46 26 3,3710

15 140 23,54 23,5 23,52 28 3,1452

16 150 25,21 25,18 25,195 30 4,2097

17 160 27,01 27,16 27,085 32 4,2419

18 170 29 29,91 29,455 34 4,3065

19 180 30,52 30,56 30,54 36 4,5806

20 190 32,47 32,73 32,6 38 4,2258

21 200 34,45 34,59 34,52 40 4,9032

22 210 36,44 36,53 36,97 42 4,0968

23 220 38,50 38,71 38,605 44 4,0161

24 230 40,62 43,87 41,865 46 3,5161

25 240 43,37 45,65 44,32 48 3,7258

26 250 49,48 47,98 48,68 50 2,4677

27 260 51,85 50,48 50,95 52 2,0645

28 270 54,8 52,77 53,985 54 1,1935

29 280 57,18 55,67 56,95 56 0,2903

30 290 59,66 57,83 58,92 58 0,5968

31 300 60,47 60,47 60,215 60 1,9355

32 310 62,98 62,98 62,98 62 1,6290

3b. Wyznaczenie wspczynnikw a1, a0:

2

11

2

1 11 1

2

0

)(*

**)(*

n

i

i

n

i

i

n

i

n

i

iii

n

i

n

i

ii

n

UU

a

2

11

2

1 111

)(*

***

n

i

i

n

i

i

n

i

n

i

ii

n

i

ii

n

UUn

a

Przedziay 0a 1a Klasa dok, [%] Ur = a0 + a1*

1 -0,1069 0,1851

0,5

0,2047 -0,1069

0,3299 1,7445

0,0741 3,5960

0,2381 5,4474

0,0422 7,2988

0,0810 9,1502

2 0,1142 0,1803

5

2,0500 9,6540

2,3903 11,2630

2,6823 12,8720

2,9500 14,4810

3,5000 16,0900

3,5258 17,6990

3 -0,3018 0,1839

0,5

0,0814 21,7645

0,1264 23,6034

0,1738 25,4422

0,1711 27,2811

0,0806 29,1200

0,1229 30,9588

4 -5,0200 0,2105

0,5

0,2339 32,8700

0,1048 34,9750

0,3629 37,0800

0,2661 39,1850

0,0323 41,2900

0,2581 43,3950

5 -14,7097 0,2510

0,5

0,1136 45,5246

0,0393 48,0343

0,0550 50,5441

0,1595 53,0539

0,1151 55,5636

0,1506 58,0734

0,3094 60,5832

0,1337 63,0929

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

0 50 100 150 200 250 300

Nap

ici

e [

V]

Kt *

Napicie rednie

Napiciewzorcowe

Napicieaproksymowane

III. Wyznaczenie charakterystyki = f (k) dla dwch rnych wartoci wspczynnikw r, wynoszcych kolejno r = 0,36 raz 0,89.

[0] k dla r = 0,36 dla r = 0,89 0 0 0,0000 0,0000

10 0,032258 0,0004 0,0009 20 0,064516 0,0014 0,0035 30 0,096774 0,0030 0,0075 40 0,129032 0,0052 0,0129 50 0,16129 0,0079 0,0194 60 0,193548 0,0109 0,0269 70 0,225806 0,0142 0,0351 80 0,258065 0,0178 0,0440 90 0,290323 0,0215 0,0532

100 0,322581 0,0254 0,0627 110 0,354839 0,0292 0,0723 120 0,387097 0,0331 0,0817 130 0,419355 0,0368 0,0909 140 0,451613 0,0403 0,0995 150 0,483871 0,0435 0,1075 160 0,516129 0,0464 0,1147 170 0,548387 0,0489 0,1209 180 0,580645 0,0509 0,1258 190 0,612903 0,0523 0,1294 200 0,645161 0,0532 0,1314 210 0,677419 0,0533 0,1317 220 0,709677 0,0526 0,1301 230 0,741935 0,0511 0,1264 240 0,774194 0,0487 0,1205 250 0,806452 0,0453 0,1120 260 0,83871 0,0408 0,1010 270 0,870968 0,0352 0,0871 280 0,903226 0,0284 0,0703 290 0,935484 0,0203 0,0502 300 0,967742 0,0109 0,0269 310 1 0,0000 0,0000

charakterystyka = f (k)

0,0000

0,0200

0,0400

0,0600

0,0800

0,1000

0,1200

0,1400

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

0,36

0,89

Zadanie

Wyznaczy kt , dla ktrego bd wzgldny l bdzie najwikszy w caym zakresie pomiarowym oraz dopuszczaln warto rezystancji, ktr mona obciy przetwornik potencjometryczny, aby klasa dokadnoci bya nie wysza ni 1,5.

2

max

1

1 1l

r k kU

U r k k

, gdzie

max

k

; max

z

Rr

R

Przyjmujc warunek, e 1 1r k k wzr przyjmuje posta:

2max

1lU

r k kU

Aby obliczy kt, dla ktrego bd wzgldny bdzie najwikszy, rniczkujemy powysze rwnanie wzgldem k:

(2 3 )r k kk

0 (2 3 ) 0r k kk

20

3k k

max

2310 206,7

3k

Przyjmujc l