Laboratoriya mashg’ulotlari uchun materiallar 2- laboratoriya ishi texnik voltmetrlarni qiyoslash
Download 0.67 Mb. Pdf ko'rish
|
2-лаборатория иши
- Bu sahifa navigatsiya:
- Elektr o‘lchash asboblarining tasnifi
- Mustaqil tayyorlanish uchun savollar
LABORATORIYA MASHG’ULOTLARI UCHUN MATERIALLAR 2- LABORATORIYA ISHI TEXNIK VOLTMETRLARNI QIYOSLASH Ishdan maqsad: texnik voltmetrlarni namunaviy voltmetr bilan solishtirish usuli yordamida qiyoslashni o‘rganish. Vazifa: Laboratoriya qurilmasi maketi bilan tanishish. Asboblar va qurilmalar 1. Tok manbai (laboratoriyaga oid). 2. Qiyoslanayotgan voltmetr (ixtiyoriy tanlash). 3. Namunaviy voltmetr (ixtiyoriy tanlash).
Elektr o‘lchashlar - elektrik kattaliklarni masalan, tok kuchi, kuchlanish, quvvatlar hamda noelektrik bo‘lgan kattaliklar, masalan harorat, bosim, suyuqliklar va gaz, rN va shunga o‘xshash boshqa kattaliklarni sarf-xarajatlarini o‘lchash uchun qo‘llaniladi. Elektr o‘lchashlar quyidagilarni: bitta asbobda o‘lchanadigan o‘lchashni yuqori aniqligini; yuqori sezuvchanlikni; qiymatlarni katta diapazonini; o‘lchash natijalarini katta masofalarga uzatish imkoniyatini; tezda bo‘lib o‘tuvchi jarayonlarning parametrlarini o‘lchash imkoniyatlarini; o‘lchash natijalarini elektron hisoblash mashinalari (EHM)ga kiritish qulayligini ta’minlaydi. Elektr o‘lchash vositalari na faqat o‘lchash ma’lumotlarini olish uchun qo‘llaniladi, balki maxsus moslamalardan (ko‘rsatgichlar) foydalangan holda, texnologik jarayonlarning asosiy parametrlarini boshqarib turish uchun ham ishlatiladi.
Elektr o‘lchash asboblari deganda, ularning yordamida ma’lum bir elektrik kattaliklarni kuzatish, qabul qilish asosida ma’lumotlar signali ishlab chiqiladigan o‘lchash vositalari nazarda tutiladi. Ma’lumotlarni olish va qayd qilish uslublariga ko‘ra elektr o‘lchash asboblari ikki guruhga ajratiladi: shkalali va elektron (raqamli) o‘lchash asboblariga bo‘linadi.
kattaliklarning qiymati asbobning shkalasi bo‘yicha aniqlanadi. Elektron (raqamli) o‘lchash asboblarida o‘lchanadigan kattalik, raqamli tabloda son ko‘rinishida chiqarib beriladi va shu asosda aniqlanadi. Elektr o‘lchash asboblari o‘zining tuzilishi va ishlash prinsiplariga ko‘ra quyidagi asosiy turlarga bo‘linadilar: 1. Magnitoelektrik tizimdagi o‘lchash asboblari; 2. Elektromagnit tizimdagi o‘lchash asboblari; 3. Elektrodinamik tizimdagi o‘lchash asboblari; 4. Elektrostatik tizimdagi o‘lchash asboblari.
Magnitoelektrik tizimdagi elektr o‘lchash asboblari doimiy magnit qutblari tomonidan hosil qilinadigan hamda harakatlanuvchi ramkadan (g‘altakning) oqib o‘tayotgan tok hosil qiladigan magnit maydonlarining o‘zaro ta’sirlashishi pinsipiga asoslangan (1.1-rasm).
1.1-rasm. Magnitoelektrik tizimli o‘lchash asbobining mexanizmi
to‘g‘ri burchakli shakldagi 2 engil alyumin ramkasi olinadi, unga ingichka simdan tayyorlangan g‘altak o‘raladi. Ramkaga ikkita yarim o‘qlar maxkamlangan bo‘lib, ularga yana asbob mili 4 maxkamlangan. O‘q ikkita yuqa spiral prujinada 3 ushlab turiladi. Tok bo‘lmaganda ramani muvozanat xolatiga qaytaruvchi purjinani egiklik kuchi shunday tanlab olinadiki, u muvozanat xolatdan milni og‘ish burchagiga proporsianal bo‘lsin. G‘altakni yassi slindr shakldagi uchliklari bo‘lgan doimiy magnit M qutblari orasiga joylashtiriladi. G‘altak ichiga yumshoq temirdan 1 silindr joylashtiriladi. Bunday konstruksiya magnit induksiyasi chizig‘ini g‘altak kalavalari joylashgan oblastda radial yo‘nalishlarini ta’minlaydi. O‘zaro ta’sirlashish natijasida F 1 va F
2 elektr magnit kuchlari vujudga keladi (1.2-rasm).
1.2-rasm. Tok va magnit maydonining o‘zaro ta’sirlashishi. F 1 va F 2 kuchlari o‘lchanayotgan tok kattaliklariga bog‘liq: l I B F F * * 2 1 unda,
B — magnit induksiyasi; I -tok kuchi l – ramkaga o‘ralgan simning uzunligi. Ushbu kuchlar aylantiruvchi moment M ayl
ni hosil qiladi va u magnit maydonida ramkani ma’lum bir burchakga og‘diradi. Rama burilishiga ramka o‘qiga maxkamlangan spiral prujinaning teskari momenti M tes
qarama-qarshiharakat qiladi. Qarama-qarshi ta’sir etuvchi teskari moment ramka burilishlarining burchagi qiymatini ortib borishi bilan chiziqli oshib boradi. M ayl = M
tes momentlarni tengligi o‘lchanayotgan tokning ma’lum bir kattaligida vujudga keladi. SHunday qilib, ramka burilishini burchagi ham, bunga asosan, asbob shkalasi bo‘yicha ko‘rsatkich milini og‘ishlari ham, o‘lchanayotgan tok kattaliklariga bog‘liq bo‘ladi. Magnitoelektrik tizimli o‘lchash asboblaridan ampermetrlar va voltmetrlar sifatida foydalaniladi va bunday tizimdagi o‘lchash asboblari doimiy tok qiymatlarini o‘lchash uchun qo‘llaniladi. Magnitoelektrik tizimli o‘lchash asboblarining shartli belgisi ko‘rinishga ega va asbob shkalasida ifoda etiladi. Bunday asboblarni asosiy yutuqlari bo‘lib quyidagilar: shkalani teng o‘lchamliligi; tashqi magnit maydonni kam ta’sir etishi; yuqori sezuvchanligi, energiyani kam talab etishi, katta aniqligi xizmat qiladi. Kamchiliklari : faqat doimiy toklarni va kuchlarni o‘lchashga yaroqliligi; konstruksiyasini murakkabligi sanaladi.
Elektrodinamik tizimdagi o‘lchash asboblari asboblar o‘lchanadigan tok va ikkita g‘altakdagi magnit maydonlarini o‘zaro ta’sirlashuvlari prinsipiga asoslangan.
Ushbu tizimning o‘lchash mexanizmlari (1.3-rasm) harakatlanmaydigan B va harakatlanuvchi V g‘altaklardan tarkib topgan.
1.3-rasm. Elektrdinamik tizimidagi o‘lchash mexanizmining qurilmasi.
Agar g‘altaklar bo‘yicha toklar o‘tsa, unda g‘altaklarni magnit maydonlari orasida o‘zaro ta’sir kuchi vujudga keladi. Bu kuch aylanuvchi xolatni yaratadi, ushbu xolat V xarakatdagi g‘altakni g‘altaklarning magnit maydonidagi energiyasini eng katta bo‘lishini ta’minlovchi darjada o‘rnatishga intiladi. Bunga shunday xolatda erishiladiki, agar xarakatdagi g‘altak tekisligi orqali maksimal magnit oqimi o‘tsa va ikkala g‘altak magnit maydonlarining yo‘nalishlari ular ichida mos tushsa. Xarakatlanuvchi g‘altakning burilish burchagi, B va V g‘altaklar bo‘ylab oqib o‘tuvchi tok hosil qiluvchiga proporsionaldir
2 1 * * Bunda k —g‘altak kalavalarisoni va ularni o‘zaro joylashishlariga bog‘liq bo‘lgan koeffitsient. Elektrdinamik asboblardagi g‘altaklar, ularni mo‘ljallanishlariga qarab ketma-ket va parallel xolda ulanadi. Ketma-ket ulashda (1.4-rasm) g‘altaklar bo‘ylab bitta o‘sha o‘lchanadigan tok o‘tadi. Binobarin, o‘lchash mexanizmining xarakatlanuvchi qismini burilish burchagi 2 kI bo‘ladi SHuning uchun bunday tizimdagi ampermetrlarni shkalasi kvadratik ko‘rinishda bo‘ladi.
1.4-rasm. Asbobni ampermetr sifatida qo‘shish. Agar elektrodinamik asbobdan vattmetr sifatida foydalanilsa (1.5-rasm) unda asbobning harakatlanmaydigan g‘altagi ketma-ketlikda iste’molchi (tokli g‘altak) bilan ulanadi va u orqali iste’molchini H R barcha toki I o‘tadi. Xarakatlanuvchi g‘altak (kuchlanish g‘altagi), parallel ravishda iste’molchiga qo‘shib ulanadi. Ushbu g‘altak bo‘ylab iste’molchiga qo‘yilgan kuchlanishga proporsional bo‘lgan tok 2
2 2
U I
bunda, 2 r —xarakatlanuvchi g‘altakning qarshiligi
1.5-rasm. Asbobni vattmetr sifatida ulash SHunday
qilib, o‘lchash mehanizmining harakatlanuvchi qismi burilish burchagi P k U I r k r U kI 1 1 2 2 1
bunda 1 k —proporsionallik koeffitsienti. Bundan kelib chiqadiki, burilish burchagi quvvatga poporsional, hamda elektrodinamik voltmetr shkala – bir tekisda. Asbobning afzalliklari bo‘lib, doimiy va o‘zgaruvchan toklarni, kuchlanish va quvvatlarni o‘lchash imkoniyatlarining mavjudligi, aniqlikning yuqori darajadaligi xizmat qiladi. Kamchiliklari: ko‘rsatkichlarni tashqi magnit maydonlarga bog‘liqligi, qayta yuklanishlarga sezuvchanligi, konstruksiyasini murakkabligi, xatoliklarini o‘lchanadigan o‘zgaruvchan tokning chastotasi o‘sib borishi bilan, ko‘payib borishi sanaladi.
Istalgan o‘lchash asbobini ko‘rsatkichlari o‘lchash mexanizmlarini takomillashtirilmagani va o‘lchash zanjiri parametrlarini doimiy emasligi tufayli, doimiy ravishda, o‘lchanadigan kattalikni xaqiqiy qiymatidan bir qancha farqlanadi, ya’ni har qanday asbob xatolikka yo‘l qo‘yadi. Ushbu xatolikning kattaliklariga qarab o‘lchash asboblari namunaviy va ishchi o‘lchash asboblariga bo‘linadi. Namunaviy asboblar ancha aniq, ularni ko‘rsatkichlari o‘lchanadigan kattaliklarni haqiqiy qiymatiga yaqin. Namunaviy asboblarni o‘lchash mexanizmlari judda diqqat-e’tibor bilan bajarilgan bo‘lib, sex hamda laboratoriya sharoitlaridagi amaliy o‘lchashlarda qo‘llash mumkin emas.Ular tekshirishlar, darajalashtirishlar uchun xizmat qiladilar va ulardan ishchi asboblarning xatoliklarini aniqlashda foydalaniladi. Ishchi va namunaviy asboblar ko‘rsatkichlar orasidagi farqlar, ishchi asbobni absolyut xatoliklarini aniqlab beradi: nam '
lch o A A
O‘lchash aniqliklari nisbiy xatoliklar bilan baholanadi. Nisbiy xatolik deb, mutlaq xatoliklarni o‘lchanadigan kattalikning o‘lchangan qiymatiga nisbati orqali aniqlanadigan kattalikka aytiladi va u foizlarda ifodalanadi % 100
* . 'lch o A A
Mili bo‘lgan o‘lchash asboblarining aniqligini baholash uchun keltirilgan xatoliklar xizmat qiladi. Keltirilgan xatoliklar deb, foizlarda ifodalangan mutlaq xatoliklarni A asbob shkalasini nominal qiymatiga H A (o‘lchash asbobining maksimal o‘lchash chegarasiga) nisbatiga aytiladi va u foizlarda ifodalanadi: % 100 * H A A
Nominal qiymat deganda asbobning o‘lchamini yuqori bo‘lgan chegarlari tushuniladi. Keltirilgan xatoliklarning kattaliklari asbobning o‘lchash qismining tayyorlanish sifatiga bog‘liq. Yo‘l qo‘yiladigan, keltirilgan xatolik o‘lchash asbobining aniqlik sinfini belgilab beradi. GOST 13600—68 ga muvofiq elektr o‘lchash asboblari aniqlikning to‘qqizta sinfiga bo‘linadi: ва quyidagi aniqlik sinfida қуйидаги аниқлик классларида элекВыпускают приборы таких классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. В счетчиках электроэнергии классы точности следующие: 0,5; 1,0; 2,0; 2,5.0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. SHkalalarni bo‘linishlari, asosan hisoblashni asbobning aniqlik sinfidan past bo‘lmagan aniqlikda hisoblash imkonini ta’minlashi lozim. Asbob shkalalarida aniqlik sinfini ko‘rsatuvchi raqam doira bilan o‘rab ko‘rsatiladi.
ni yo‘l qo‘yiladigan keltirilgan xatoliklar (aniqlik sinfi) orqali ifodalagan xolda, quyidagilarni olamiz; A A H
Binobarin, o‘lchash xatoliklari asbob xatoliklarini asbob shkalasining nominal qiymati o‘lchanilayotgan kattaligini o‘lchangan qiymati nisbatiga bo‘lgan ko‘paytmasiga teng. Biron berilgan asbob bilan qandaydir bir kattaliklarni o‘lchashlardagi xatoliklar, asbob shkalasidagi nominal qiymatga qaraganda yaqinroq o‘lchanadigan kattalikdan kamroq. Bundan kelib chiqadiki, asbob aniqligidan yaxshi foydalanish uchun ularga kattaliklarni asbob shkalasini ikkinchi yarmiga mos keluvchi qiymatlarda o‘lchashlari lozim. Ishni bajarish tartibi 1. Sxemani yig‘ish (1.6-rasm) va uni o‘qituvchiga tekshirishga topshirish kerak. 2. 1.1-jadvalda so‘ralgan ma’lumotlarni o‘lchash asbobida ko‘rsatilgan ko‘rinishda to‘ldirish kerak.
a) b) 1.6-rasm.Voltmetr birikmalari (a) va voltmetrni tekshirishning prinsipial sxemasi (b).
1.1-jadval Qiyoslanayotgan o‘lchov voltmetri uchun ma’lumotlar №
Nomla- nishi
turi O‘lchov
asbobi- ni tizimi O‘lchash chegaras
i Bo‘lim
bahosi Aniq-
lik sinfi Zavod
raqami Namunaviy asbob
Qiyoslana- yotgan o‘lchov asbobi
3. 1.7-rasmda keltirilgan laboratoriya ishini umumiy ko‘rinishi keltirilgan. 4. Asboblar milini aniq 0 da turganini tekshirish, agar turmagan bo‘lsa, korrektor yordamida ularni nol xolatga keltirish kerak. 5. Tok manbaiga ulash, quvvatni muvofiqlashtiruvchi - regulyator yordamida kuchlanishni 0 dan boshlab shunday ko‘paytirish lozimki, sinalayotgan asbobni mili ketma-ket ravishda shkalani xar bir bo‘inmasida to‘xtab-to‘xtab borsin. Kuchlanish kattaligini shkalani oxirgi
bo‘linmasiga etkazgan xolda, uni xudda o‘sha nuqtalarda to‘xtatish bilan, moyilikda kamaytirib borish asosida o‘lchash asbobi tekshiriladi.
ishini umumiy ko‘rinishi
6. Ikkala (namunaviy va ishchi) voltmetrlarning asosiy ko‘rsatkichlarini 1.1-jadvalga yozish lozim. O‘lchash natijalarini 1.2-jadvalga yozib borish kerak. 7. Absolyut, nisbiy va keltirilgan xatoliklar olingan natijalar asosida hisoblab chiqing hamda o‘lchash asbobi uchun tuzatma qiymatlarini aniqlang. 8. Qiyoslanayotgan voltmetrni yaroqliligi haqida xulosa chiqarish kerak. 9. Olingan ma’lumotlar bo‘yicha, qiyoslanayotgan o‘lchov asbob ko‘rsatkichlariga bog‘liq xolda, tuzatmaning kuchlanishga bog‘liqlik grafigini chizing. 1.2-jadval
№ P t.r O‘lchangan qiymatlar Hisoblab chiqarilgan qiymatlar namunaviy voltmetr-ning ko‘rsat-kichi, V nom Oshib
borishdagi qiymat
V oshib
Kamayib
borish-dagi qiymat,
V kam
O‘rta-
cha qiy-
mati, V o‘r . absoly
ut xatolik, ΔV abs.
Nisbiy
xatolik E, %
Kelti- rilgan
xatolik γ , %
Tuza tma
1.
2.
3.
Olingan natijalarga ishlov berish 1. Voltmetrning oshib borishdagi va kamayib borishdagi olingan natijalarning o‘rtacha arifmetik qiymati: 2 0 2 0 1 U U U ort 2. Voltmetrni absolyut xatoliklari : U 1
x – U
0 1 ; U 11 =U x - U 0 11 ; U o‘r
= U x – U 0o‘r . 3. Voltmetrni nisbiy xatoliklari: % 100
0 1 1 1 U U Е ; % 100 . 0 2 2 2 U U E ; % 100 . ' ' ' rt xo rt o U U rt Eo 4. Voltmetrni keltirilgan xatoligi: % 100 . max
1 U U ; % 100 . max 2 2
U ; % 100 . max ' '
U rt o rt o ;
bunda, U max
— o‘lchash asbobini maksimal o‘lchash chegarasi.
Eksperimental ma’lumotlarni taxlil qilish asosida o‘lchash asbobini foydalanishga yaroqliligi keltirib chiqariladi. Agar voltmetrni hisoblab chiqilgan, keltirilgan xatoligini maksimal qiymati o‘lchash asbobida ko‘rsatilgan aniqlik sinfidan pastroq bo‘lsa, unda o‘lchash asbobini ko‘rsatkichi to‘g‘ri deb topiladi va u keyingi foydalanishlar uchun yaroqli deb hisoblanadi. Keltirilgan xatolikni qiymati ko‘rsatilgan aniqlik sinfiga taqqoslanganda katta bo‘lsa, unda bunday asbob foydalanish uchun yaroqsiz deb hisoblanadi. 5. Voltmetr uchun tuzatma: U = U x
0 . 6. Voltmetrning qarshiligi: 0 0
U R x . Mustaqil tayyorlanish uchun savollar
1. O‘lchash asbobi bitta bo‘linmalarini bahosi qanday aniqlanadi ? 2. O‘lchash asbobi aniqligining sinfi nimani ko‘rsatadi? 3. Tuzatma deb nimaga aytiladi? 4. Absolyut, nisbiy va keltirilgan xatolik deb nimaga aytiladi? 5.Tekshirilayotgan o‘lchash asbobini yaroqliligi qanday aniqlanadi? Download 0.67 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling