POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. Ignacego Łukasiewicza WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I INFORMATYKI KATEDRA METROLOGII I SYSTEMÓW DIAGNOSTYCZNYCH METROLOGIA Andrzej Rylski Politechnika Rzeszowska Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych, ul. W. Pola Rzeszów, System do pomiaru naprężeń w obiektach rzeczywistych mostki zrównoważone Zagadnienia: 1. wprowadzenie 2. Planowanie eksperymentu 3. Układy mostków prądu przemiennego 4. Najczęściej stosowane układy mostków 5. Mostki transformatorowe 6. Parametry mostków transformatorowych 7. Mostek Wheatstonea 8. Zadania: techniczny mostek Wheatstonea 9. podsumowanie Literatura: [1]. Chwaleba A., Czajewski J., Przetworniki pomiarowe wielkości fizycznych, oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej [2]. Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A., Metrologia elektryczna WNT Warszawa [3]. Czajewski J., Poński M., Zbiór zadań z metrologii elektrycznej WNT Warszawa [4]. Sydenham P.H., Podręcznik metrologii, WKŁ Warszawa [5].Rylski A., Metrologia II prąd zmienny. OWPRz Rzeszów 2004

Planowanie pomiaru Hipoteza Eksperyment rozpoznawczy Cel pomiaru Układ pomiarowy Wybór metody pomiaru: Stykowa, bezstykowa, dokładność pomiaru, obciążalność źródła sygnału Odległość układu pomiarowego od obiektu mierzonego, (pomiar zdalny) Wybór przyrządów pomiarowych (dokładność pomiaru, dopasowane impedancyjne, falowe wyjścia do wejścia, zakres, obciążalność źródła sygnału, postać wielkości wyjściowej, cena przyrządu, czas pomiaru) Spis przyrządów pomiarowych, dane katalogowe, błędy, warunki normalne, parametry wejściowe, impedancja, pojemność, rezystancja, czułość Tabela pomiarowa Obliczenia Analiza błędów Wnioski Laboratorium Program ćwiczenia Praca zawodowa TematMultimetr cyfrowy jest uszkodzony Cel ćwiczeniaZnajdź uszkodzenie i napraw podzespół Sprawdzenie podzespołów: przewodów, przełączników, baterii, bezpieczników, układu, połączeń Plan pomiarów Układ pomiarowyWybór układu pomiarowego i przyrządów Plan pomiarów

Metody mostkowe, układ pomiarowy, [2], str. 194  Z1Z1 Z3Z3 Z2Z2 Z4Z4 we Y we X Rys Schemat mostka współpracującego z oscyloskopowym wskaźnikiem równowagi Rys Widok ekranu oscyloskopu przy pracy w układzie mostka Rys. 9.C. Układ pracy mostka impedancyjnego z woltomierzem wektorowym

Układy mostków prądu przemiennego [5], str. 194 (8.25) (8.26) (8.27) (8.28) (8.29) 0 < k < 1 wtedy Z1 =Zx < Zw= Z2 (8.31) k >1 Zx > Zw (8.32)

Najczęściej stosowane układy mostków, [5], str. 200 XW 1-21-2 RR0 LL0 CC0 XW 1-21-2 RL-90 L-- CR XW 1+41+4 RR0 LC0 C-- XW 1+41+4 RC L-- CR

Mostki transformatorowe [5], str. 202 Rys Schemat mostka transformatorowego (8.40) (8.41) n1 - liczba zwojów przed suwakiem n2 - liczba zwojów za suwakiem k - skala odwzorowania Rys Rysunek uzwojenia wtórnego transformatora z regulacją trójdekadową

Parametry mostków transformatorowych Zakresy pomiarowe w tego typu mostkach są następujące: a) pomiar rezystancji R = 0,01 do , b) pomiar pojemności C = 0,0001 pF do 100F, c) pomiar indukcyjności L = 1 mH do bardzo dużych wartości. Dokładność pomiaru zależy od dokładności wzorca i dokładności wykonania transformatorów. Bezwzględna czułość napięciowa. (8.44)

Mostek techniczny Wheatstone’a TMW-5 Uchyb mostka w % wartości mierzonej: stałym przemiennym Hz dla zakresu m  < 1 <  < 0,5 <  < 0,5 <  < 0,5 < k  < 0,5 < k  < 1 < k  < 1

MOSTEK WHEATSTONE’A - zadanie Obliczyć wartość błędu względnego i bezwzględnego oraz zapisać wynik pomiaru wartości rezystancji technicznym mostkiem Wheatstone’a o następujących danych: zakres ( )m  uchyb mostka  1% wartości mierzonej, wartość odczytana R=655m , nieczułość mostka wynosi  R=5m  /5dz, zauważalne wychylenie galwanometru  min =0,1dz. Obliczyć wartość niepewności oraz zapisz wynik pomiaru wartości rezystancji technicznym mostkiem Wheatstone’a o następujących danych: zakres ( )m  uchyb mostka  1% wartości mierzonej, wartość odczytana R=655m , nieczułość mostka wynosi  R=5m  /5dz, zauważalne wychylenie galwanometru  min =0,1dz.

G Z R1R1 R3R3 R4R4 R3’R3’  R2R2 R4’R4’ r 1 Mostek techniczny Thomsona TMT-5

Mostek techniczny Thomsona TMT-5, zadanie

Mostek RLC typ E-314

Pytania, literatura: Pytania: 1.Wskaźniki równowagi - układy i zasada pracy w mostkach. 2.Zasada i zakres pracy mostków, typy, gdy gałęzie przyległe są gałęziami wzorcowymi i pomiarowymi. 3Zasada i zakres pracy mostków - przykłady gdy gałąź pomiarowa leży naprzeciw gałęzi wzorcowej. 4.Zasada i zakresy pracy mostków transformatorowych. 5.Błędy w mostkach zrównoważonych. Literatura: [1]. Chwaleba A., Czajewski J., Przetworniki pomiarowe wielkości fizycznych, oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej [2]. Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A., Metrologia elektryczna WNT Warszawa [3]. Czajewski J., Poński M., Zbiór zadań z metrologii elektrycznej WNT Warszawa [4]. Sydenham P.H., Podręcznik metrologii, WKŁ Warszawa [5].Rylski A., Metrologia II prąd zmienny. OWPRz Rzeszów 2004