Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Теоретическая часть.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8.

"Масштабные преобразователи"

Выполнил

ст. гр. П-109

Веденеев Н.А.

Хряпин Д.С.

Проверил

Грибакин В. С.

 

Владимир 2011

 

 

Цель работы: Ознакомиться с масштабными преобразователями на примере простейших делителей напряжения (резистивного, емкостного, индуктивного); практически определить погрешности масшт абных преобразователей от частоты и напряжения.

Теоретическая часть.

I. Резистивныеделители. Широко применяются а электрических цепях приборов. Используются они как напостоянном, так и на переменном токе для расширения пределов измерения по напряжению приборов с высоким входным сопротивлением (электронных и цифровых вольтметров, потенциометров постоянного тока). Схема простейшего делителя показана на рис. la номинальный коэффициент деления такого делителя

Коэффициент передачи определяется отношением сопротивлений входящих в него резисторов. Действительный коэффициент деления отличается от номинального вследствие неточностей подгонки элементов делителя, наличия у них реактивных составляющих сопротивления (что сказывается при использовании делителя на переменном токе). Для уменьшения частотных погрешностей делителя на переменном токе (обычно частотный диапазон не превышает 10 кГц) предусмотрена частотная компенсация.

Погрешность коэффициента деления делителя определяется неточностью подгонки отношения двух сопротивлений. Выражение (1) справедливо для случая, когда входное сопротивление ri источника сигнала ubx пренебрежимо мало, а сопротивление RH, на которое нагружен делитель, достаточно велико. Иначе вместо сопротивлений ri и R2 в формулу следует подставлять (R1+R2) и (R2//RH).

Если на вход резистивного делителя подается переменное напряжение достаточно высокой частоты, то необходимо учитывать реактивные составляющие сопротивлений входящих в делитель резисторов.

Влияние индуктивной составляющей комплексного сопротивления обычно невелико, это объясняется соответствующей конструкцией непроволочных резисторов и бифилярной намоткой высокочастотных проволочных резисторов.

Емкостная составляющая сопротивления может вносить заметную погрешность. Эту погрешность можно исключить, выравнивая постоянные времени резисторов делителя, для чего подбирают небольшие конденсаторы, включаемые параллельно этим резисторам. Использование емкостей коррекции позволяет снизить частотную погрешность делителей до десятых долей процента.

На значении действительного коэффициента деления сказывается и влияние его нагрузки:

т.е. коэффициент приближается к номинальному лишь при сопротивлении нагрузки Rн → ∞.

Многоступенчатые резистивные делители напряжения могут быть построены по-разному. Например, на рисунках приведены схемы (рис. 1б и в) широко применяемых последовательных и лестничного делителей (рис. 1г). С переключением входного (рис. 1в) или выходного (рис. 1б и г) зажимов. В случае необходимости поддержания постоянства входного и выходного сопротивлений применяют Т - образные и П - образные делители, в которых сопротивления всех трех резисторов для каждого предела рассчитываются исходя из требуемого коэффициента деления и заданных значений входного и выходного сопротивлений делителя.

Выполнение работы.

Таблица 1.

U = 5B UВЫХ (В)
f (кГц)            
  4,9 4,2 3,3 2,3 1,52 0,81
  4,8 4,1 3,2 2,3 1,52 0,80
  4,95 4,05 3,21 2,4 1,53 0,79
  4,81   3,19 2,4 1,52 0,798
  4,94 4,24 3,21 2,41 1,525 0,799
  4,91 3,99 3,29 2,41 1.524 0,8
  4,95 4,05 3,21 2,425 1,523 0,799
  4,94 4,01 3,2 2,41 1,521 0,81
  4,86 4,01 3,21 2,4 1,521 0,82
  4,87 4,02 3,21 2,45 1,525 0,81
  4,48 4,01 3,2 2,43 1,524 0,81
  4,86 4,01 3,21 2,481 1,525 0,802
  4,92 4,02 3,21 2,43 1,524 0,815

 

Таблица 2.

f = 10 кГц UВЫХ (В)
U (B)            
4,5 4,41 3,61 2,581 2,041 1,5 0,721
4,0 3,9 3,2 2,52 1,585 1,061 0,641
3,5 3,4 2,5 2,065 1,54 1,025 0,561
3,0 2,565 2,08 1,585 1,085 0,96 1,51
2,5 2,08   1,52 1,04 0,8 0,4
2,0 1,581 1,52 1,045 0,945 0,645 0,32
1,5 1,08 1,025 0,92 0,71 0,465 0,225
1,0 0,92 0,78 0,625 0,465 0,305 0,145

Вывод: Мы познакомились с масштабными преобразователями на примере резистивного, емкостного делителей напряжения, сняли показания выходного напряжения. При определении коэффициента деления резистивного преобразователя мы получили достаточно большую погрешность. Она равна 44% при частоте 10 Гц. Эта погрешность образовалась в результате неточности измерения (влияния внешней среды, плохой изоляции проводов), а также отличия действительного коэффициента деления от номинального вследствие неточностей подгонки элементов делителя, наличия у них реактивных составляющих сопротивления (что сказывается при использовании делителя на переменном токе). Для уменьшения частотных погрешностей на переменном токе предусмотрена частотная компенсация.

 

Поделиться:





Читайте также:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...