45795

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

Курсовая

Менеджмент, консалтинг и предпринимательство

змерение напряжения стабилизации проводят следующим образом. Через, испытываемый прибор, подключенный к клеммам Х1 и Х2, пропускают заданный ток стабилизации и измеряют разность напряжений между напряжением...

Русский

2014-06-10

399 KB

11 чел.

Содержание:

1.Описание параметров измеряемого прибора 1

1).Метод измерения напряжения сабилизации 1

2).Метод измерения температурного коэффициента напряжения стабилизации 2

3).Метод измерения времени выхода на режим 3

4).Время нестабильности напряжения стабилизации 3

5). МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ 4

6).Метод измерения дифференциального сопротивления на постоянном токе 5

2. ПРИЛОЖЕНИЕ 1.    ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. 6

Источник питания постоянного тока Б5-25. 6

Вольтметр цифровой универсальный В7-18. 7

Источник переменного напряжения Б2-1. 7

Генератор сигналов низкочастотный  Г3-106. 8

3. ПРИЛОЖЕНИЕ 2.    ИЗМЕРЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ. 8

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: {Error calculating value!: Bookmark "_Toc512675502" was not found in this document.}

1.Описание параметров измеряемого прибора

  1.  Напряжение стабилизации(Uст) – падение напряжения на стабилитроне в области стабилизации при номинальном значении тока.
  2.  Температурный коэффициент напряжения стабилизации(ст) – отношение относительного изменения напряжения стабилизации к абсолютному изменению температуры окружающей среды(выражается в %/град)
  3.  Время выхода на режим(tвых )-время за которое стабилитрон начинает стабилизировать напряжение, с момента появления напряжения в цепи.
  4.  Время нестабильности напряжения стабилизации(UCT)- измерение напряжений  стабилизации  в течение заданного интервала времени.
  5.  Дифференциальное сопротивление на постоянном токе(rcт) – отношение приращения постоянного напряжения на стабилитроне к приращению тока в режиме стабилизации.  
  6.  Дифференциальное сопротивление на переменном токе(rcт) - отношение приращения переменного напряжения на стабилитроне к приращению тока в режиме стабилизации.   

1).Метод измерения напряжения сабилизации

1. Напряжение стабилизации следует измерять на установке, структурная схема которой приведена на чертеже.

GI— генератор постоянного тока; VD—измеряемый стабилитрон; PVизмеритель постоянного напряжения; G2— источник   опорного напряжения; XI, Х2— выводы.

2.      Коэффициент пульсации тока стабилизации должны бытьв пределах ±1 %.

3. Падение напряжения на контактной системе и на проводах,  с помощью которых испытываемый прибор подключают к электрической схеме, не должно превышать 0,01 допустимого разброса  значения напряжения стабилизации.

ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4. Измерение напряжения стабилизации проводят следующим образом. Через, испытываемый прибор, подключенный к клеммам Х1 и Х2, пропускают заданный ток стабилизации и измеряют разность напряжений между напряжением стабилизации испытываемого прибора и встречно включенным источником опорного напряжения.

ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИИ

5. Погрешность измерения напряжения стабилизации должна быть в  пределах ±10% допустимого разброса напряжения стабилизации с доверительной вероятностью Р=0,95). Коэффициент пульсации тока стабилизации должны быть

в пределах ±1 %.

Используемые приборы

В качестве генератора постоянного напряжения я решил взять Г3-106 так как он по своим характеристикам вссех больше подходит в этом случае.

Измеритель постоянного напряжения  я взял В7-18

Источник опорного напряжения Б5-25

2).Метод измерения температурного коэффициента напряжения стабилизации

1.  Измерение температурного коэффициента напряжения стабилизации следует производить на установке, структурная схема которой приведена на чертеже

G1—генератор постоянного тока; VD-измеряемый стабилитрон; Е—термостат; PVизмерители постоянного тока; G2—источник опорного   на напряжения; XI, Х2— выводы.

2.  Структурная схема может   применятся без источника опорного  напряжения. Погрешность измерителя  постоянного тока в этом случае не должна превышать значения UCT но в пределах ±3% . 

 ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

3.  Измерение производят следующим образом, измеряемый прибор помещают в термостатирующий объем с температурой  Т1.

Через измеряющий прибор пропускают ток стабилизации от источника задания режима. Напряжение стабилизации Uст1  измеряют по истечении времени, необходимого для установления теплового баланса, измеряемого  прибора с окружающей средой. Изменяют температуру термостатирующего объема до величины Т2. Напряжение стабилизации Uст2 измеряют по  истечении  времени, необходимого для установления теплового баланса измеряемого прибора с окружающей средой.

ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИИ

4.    Погрешность измерения температурного коэффициента напряжения стабилизации должна быть в пределах 10% с доверительной  вероятностью P=0,95.

Погрешность задания тока стабилизации должна в пределах ±5 %.

Используемые приборы

В качестве генератора постоянного напряжения я решил взять Г3-106 так как он по своим характеристикам вссех больше подходит в этом случае.

Измеритель постоянного напряжения  я взял В7-18

Источник опорного напряжения Б5-25

3).Метод измерения времени выхода на режим

1. Измерение следует производить  на  установке, структурная электрическая схема которой приведена на чертеже.

1—источник задания тока; 2—термостатируемый объем, 3—измерительный прибор;4—источник опорного напряжения; S -выключатель; VD— измеряемый стабилитрон

ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

Допускается применение электрической схемы без источника опорного напряжения (клеммы ХК1 и ХК2 закорочепы).

2.  Время выхода стабилитрона, на режим  tвых следует onpеделять измерением трех значений напряжения стабилизации.

3.  В положении 1 выключателя S предварительно прогревают измерительную установку, устанавливается  тепловое равновесие стабилитрона  с окружающей средой.

4.  Для измерений выключатель, S ставят в положение 2 и через  стабилитрон пропускают ток Iст , при котором производят определение времени выхода стабилитрона на режимах.

5.  Через равные интервалы времени t в трех временных точках измеряют напряжение стабилизации. Первое измерение напряжения стабилизации производят одновременно с включением электрического режима стабилитрона.

Интервалы времени t определяют для стабилитронов конкретных  типов в зависимости от предполагаемого разброса  tвых в соответствии с обязательным приложением .

Используемые приборы

В качестве источник задания тока я решил взять Б5-29

Измеритель постоянного напряжения  я взял В7-18

Источник опорного напряжения Б5-25

4).Время нестабильности напряжения стабилизации

1.  Напряжение стабилизации измеряют на установке, электрическая   функциональная схема которой приведена на чертеже.

VI— измеряемый стабилитрон; G1— источник опорного напряжения;

XI,Х2—клеммы;PUIвольтметр постоянного тока

ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ

2. Измеряемый стабилитрон помещают в термостатируемый объем и устанавливают номинальный ток стабилизации ICT  и температуру , при которых должны проводиться измерения.     

3. Выдерживают стабилитрон в термостатируемом объеме в течении времени, указанного в нормативно-технической документации стабилитроны конкретных типов, до установления теплового  равновесия  с окружающей, средой.     

ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

4.  Провидят n измерений напряжения стабилизации сериями. Число серий измерений и интервалы между ними должны соответствовать установленным в нормативно-технической документации на стабилитроны конкретных типов. Общая продолжительность измерений в каждой серии не должна превышать одной  сотой времени между сериями.                         

ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ

5.  Относительная погрешность измерения временной нестабильности напряжения стабилизации с доверительной вероятностью  Р*=0,95 находится в пределах:

±10% при О.ОО5% < UCT;

±20% при 0.001% < UCT 0,005%;

±30% при UCT  < 0,001%

Используемые приборы

Измеритель постоянного напряжения  я взял В7-18

Источник опорного напряжения Б5-25

5). МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

1.  Измерение дифференциального сопротивления стабилитронов

основано на измерении падения  напряжения, вызываемого  переменным током с максимальным значением, не превышающим установленного,  смещенным по постоянному току в точку вольт-амперной характеристики (далее-ВАХ), в которой

производят измерение.

2. Измерение температуры окружающей среды за время измерения должны быть в пределах C

3.  Измерение проводят на установке, электрическая функциональная схема которой приведена на чертеже.

G1-источник переменного тока; С— разделительный конденсатор; PV—измеритель переменного   напряжения—переключатель; R—калибровочный резистор; VD—измеряемый  стабилитрон;

4.  Номинальное сопротивление калибровочного резистора выбирают близким к максимальному измеряемому дифференциальному сопротивлению.

5.  Допускаемое отклонение номинального сопротивления калибровочного резистора должно быть в пределах ±0,5% на частоте измерения, температурный коэффициент сопротивления калибровочного резистора должен быть в пределах  ±0,001 oС-1

6. Генератор постоянного тока  G2 должен соответствовать следующим требованиям:

выходное сопротивление должно превышать не менее чем в 200 раз максимальное  значение измеряемого дифференциального сопротивления  частоте измерения.

7. Для стабилитронов с током стабилизации более 0,25 мА максимальное значение переменного тока должно быть в пределах 10%  значения тока стабилизации. Для стабилитронов с током стабилизации 0,25 мА и менее максимальное значение переменного тока выбирается из условия обеспечения  погрешности   измерения в   заданных   пределах

8.  Измеритель переменного напряжения должен удовлетворять следующим требованиям:

погрешность измерения  должна быть в пределах ±4%;   входное сопротивление должно превышать не менее чем  в 200 раз сопротивление  калибровочного резистора и максимального измеряемого  дифференциального сопротивления;            

неравномерность полосы пропускания при изменении выбранной частоты измерения  на ±1 % должна быть в пределах ±1%. Измерительный прибор должен обеспечивать подавление пульсации  тока стабилизации генератора G2 с погрешностью в пределах ±1% среднеквадратического значения переменного тока. Генератор переменного G1 должен удовлетворять следующим требованиям  нестабильность максимального  значения  переменного тока в процессе измерения должна быть в пределах  1 %.

выходное сопротивление должно превышать не менее чем в 200 раз сопротивление калибровочного резистора и максимальное измеряемое дифференциальное сопротивление, нестабильность частоты должна быть в пределах 1 % за 8ч  работы генератора. Относительные погрешности средств измерения  могут отличатся  от указанных в настоящем разделе, при этом общая погрешность измерения должна быть в предах.

Проведение  измерении

9.  Генератором постоянного тока G2 устанавливают заданный ток стабилизации Iст .  Регулируя коэффициент усиления усилителя измерителя переменного  напряжения в положении 1  переключателя S, выставляют на его шкале номинальное значение Rк, в положении 2 переключателя S производят измерение дифференциального сопротивления.  

Используемые приборы

В качестве источника переменного тока я решил взять Б2-1

Измеритель переменного напряжения В7-18

6).Метод измерения дифференциального сопротивления на постоянном токе

1. Измерение дифференциального сопротивления  стабилитронов  на постоянном токе производят методом вольтметра-амперметра.  

2. Для стабилитронов с током стабилизации  0,25мА приращение тока стабилизации должно быть не более10% тока стабилизации точки в.а.х. стабилитрона, в которой измеряют дифференциальное сопротивление, и выбирают таким, чтобы соответствующая ему погрешность  из-за влияния  нелинейности   в. а. х. стабилитрона была в пределах минус 3 %.

3. Измерение проводят на установке, электрическая функциональная схема которой приведена на чертеже

G— источник   постоянного   тока;

VD—измеряемый стабилитрон;

Е - термостатирующий объем

PVизмеритель   постоянного напряжения.

4. Погрешность задания  и поддержания тока стабилизации в каждой из точек в. а. х. стабилитрона, в которых производят измерение напряжения стабилизации, должна быть в пределах ±2 %.  Погрешность задания температуры в термостатируемом объеме должна называть изменение дифференциального сопротивления не более чем на ±1 %. Относительные погрешности средств  измерения могут отличатся от  указанных в настоящем разделе, при этом погрешность измерения  должна быть в пределах.

Показатели точности измерения

7.  Погрешность измерения дифференциального сопротивления стабилитронов с током стабилизации более 0,25 мА должна находиться в пределах плюс 10% с доверительной вероятностью Р=0,997; минус 10% с доверительной вероятностью Р=0,95

Используемые приборы

В качестве генератора постоянного напряжения я решил взять Б5-29.

Измеритель постоянного напряжения  я взял В7-18

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.    ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ.

Источник питания постоянного тока Б5-29.

Прибор предназначен для питания радиоэлектронных устройств регулируемым стабилизированным напряжением постоянного тока.

Основные технические характеристики.

Выходное напряжение, В

Ток нагрузки, А

0 - 30

0 – 2

Нестабильность выходного напряжения: менее  при изменении напряжения сети на .

Питание от сети переменного тока частотой  Гц, напряжением В.

Условия эксплуатации:  температура от  до С, относительная влажность воздуха до  при С.

Габаритные размеры мм. Масса кг.

Источник питания постоянного тока Б5-25.

Прибор предназначен для питания радиоэлектронных устройств регулируемым стабилизированным напряжением постоянного тока.

Основные технические характеристики.

Выходное напряжение, В

Ток нагрузки, А

0 - 30

0 - 2

Нестабильность выходного напряжения: менее  при изменении напряжения сети на , менее  при изменении нагрузки на .

Питание от сети переменного тока частотой  Гц, напряжением В.

Условия эксплуатации:  температура от  до С, относительная влажность воздуха до  при С.

Габаритные размеры мм. Масса кг.

Вольтметр цифровой универсальный В7-18.

Вольтметр предназначен для измерения напряжения и силы постоянного тока, сопротивления и частоты. Кроме того, прибор В7-18 может измерять совместно с преобразователем В9-1 переменные напряжения.

Основные технические характеристики.

Диапазон измерения постоянного напряжения мкВ - В на пределах В.

Диапазон измерения токов А на пределах А.

Входное сопротивление  и Ом при измерении тока на пределе А.

Относительная погрешность при измерении постоянного напряжения, %

Время измерения, с

1

0,1

0,01

Пределы измерения тока, А

Время измерения, с

Относительная погрешность при измерении тока, %

и

и

Питание от сети переменного тока частотой  Гц, напряжением В.

Условия эксплуатации:  температура от  до С, относительная влажность воздуха менее  при С.

Габаритные размеры мм. Масса кг.

Источник переменного напряжения Б2-1.

Прибор предназначен для питания радиоэлектронных и других устройств стабилизированным напряжением переменного тока.

Основные технические характеристики.

Выходное напряжение, В

Ток нагрузки, А

2,15; 2,5; 4; 5

5

6,3

18

220

1

6,3; 12,6; 25

2,5

Относительная нестабильность выходного напряжения: менее  при изменении напряжения сети на , менее  при изменении нагрузки на .

Питание от сети переменного тока частотой  Гц, напряжением В.

Условия эксплуатации:  температура от  до С, относительная влажность воздуха менее  при С.

Габаритные размеры мм. Масса кг.

Генератор сигналов низкочастотный  Г3-106.

Прибор обеспечивает получение электрических колебаний .

Основные технические характеристики.

Диапазон частот, кГц

Величина гармоники несущей частоты , %

В нормальных условиях

В интервале рабочих температур

0,02-0,2

0,5

1

0,2-20

0,3

0,6

20-200

2

2

Диапазон частот 20 Гц- 200кГц

Нестабильность частоты 1% за 1ч работы

Диапазон изменения выходного напряжения 5мВ- 5В

Погрешность установки опорного уровня 6%

Питание от сети переменного тока частотой  Гц, напряжением В.

Условия эксплуатации:  температура от  до С, относительная влажность воздуха менее  при С.

Габаритные размеры мм. Масса 5кг.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.    ИЗМЕРЯЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ.

Измеряемый параметр

Диапазон

Допустимая погрешность

Фактическая погрешность

Приборы

Условия измерения

Обработка по формуле

Напряжение стабилизации

20В

%

3,7%

Г3-106

Б5-25

В7-18

Icт=10мА

Т=25оС

НЕТ

Температурного коэффициента напряжения стабилизации

0,1%/град

%

5,02%

Г3-106

Б5-25

В7-18

Т=-60 - +125оС

НЕТ

Время выхода на режим

%

5,7%

Б5-29

Б5-25

В7-18

Т=-60 - +125оС

НЕТ

Временная нестабильность напряжения стабилизации

3%

%

4,4%

Б2-1

В7-18

Т=25оС

НЕТ

Дифференциальное сопротивление на переменном токе

100Ом

+10%

4,5%

Б2-1

В7-18

Icт=10мА

Т=25оС

rст=Uст/Iст

Дифференциальное сопротивление на переменном токе

150Ом

+10%

4,3%

Б5-29

В7-18

Icт=10мА

Т=25оС

rст=Uст/Iст