Tallina Tehnikaülikool Füüsikainstituut Üliõpilane: Teostatud: Õpperühm: Kaitstud: Töö nr. 4 TO: Kompensatsioonimeetod Töö eesmärk: Töövahendid: Galvaanielemendi Mõõteskaalaga potentsiomeeter, elektromotoorjõu määramine nullgalvanomeeter, pingeallikas, uuritav galvaanielement, normaalelement, lülitid Skeem: 3. Katseandmete tabelid Potentsiomeetri õlapikkuse mõõtmine Uuritav Normaalelement ' element Jrk nr lAC |lAC-lAC| |lAC-lAC|2 l'AC |l'AC-l'AC| |l'AC-l'AC|2 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. lAC = ....... l'AC = ........
Uuritav element Normaalelement ' _ |_- _ |_- _ _^ _ |_^ _-(^ ) Jrk nr | |^2 _ | 1 2.98 0.00166667 0.00000278 4.145 2 2.98 0.00166667 0.00000278 4.135 3 2.975 0.00333333 0.00001111 4.14 4 2.975 0.00333333 0.00001111 4.135 5 2.98 0.00166667 0.00000278 4.135 6 2.98 0
Kompensatsioonimeetod KATSEANDMETE TABEL Tabel 1: Potentsiomeetri õlapikkuse määramine Uuritav element Normaalelement ' Jrk. nr. | | | lAC | | l'AC | | | 1 3,82 0,001667 2,77778E-06 2,81 0,015 22,5E-5 2 3,82 0,001667 2,77778E-06 2,79 0,005 2,5E-05
potentsiomeeter on klassikaline täppismõõtevahend, millist kasutatakse alalispinge mõõtmiseks ning mõõtevahendina vähem täpsete mõõtevahendite kontrolliks. Töö eesmärk Tutvumine kompensatsioonmõõtemeetodiga ning alalisvoolukompensaatori omaduste ja kasutamisvôimalustega. Mitmest môôtevahendist koostatud môôteskeemi summaarse môôtemääramatuse arvutus. Mõõtevahendi kalibreerimine teise täpsema mõõtevahendiga. Töövahendid Kompensaatori plokk P373, normaalelement ME4700, nullindikaator M195/2, voltmeeter V7-37, pingeallikas B5-43, patarei (1,5 V). Töö käik Mõõteskeemi koostamine ja töövoolu reguleerimine Normaalelemendi tüüp ME4700 Normaalelemendi pinge nimiväärtus Une = 1,01851 V ± 50 µV Täpsusklass ± 0,01 % Triiv ± 100 µV aastas Mõõtemääramatus Une = ± ( 50 + 3 * 100 ) = 350 µV Nullindikaatori tüüp M195/2 Nullindikaatori tundlikkus SI = 3,9 * 10-9 A/jaot. Kompensaatori töövõime kontroll
Uuritav element ε Normaalelement ε' J.n l AC |l AC −l ´AC| |l AC −l ´AC| 2 l ' AC |l' AC −l '´AC| |l' AC −l '´AC| 2 r 1. 4,16 0,01 1E-4 2,96 0,01 1E-4 2
Potentsiomeetri õlapikkuse mõõtmine Uuritav element Normaalelement ´ Jrk nr. lAC l´AC 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. lAC=............ l´AC=.............. ´=............... Kompensatsioonimeetod. 1.Potentsiaal-punkti potentsiaal on elektrijõudude töö laengu liikumisel punkti, kus potentsiaalne energia on null. El.välja potentsiaal näitab el.laengu potentsiaali laenguühiku kohta.
Üliõpilane: Natalia Novak Teostatud: Õpperühm: YAMB31 Kaitstud: Töö nr. 4 OT KOMPENSATSIOONIMEETOD Töö eesmärk: Töövahendid: Galvaanielemendi elektromotoorjõu Mõõteskaalaga potentsiomeeter, nullgalvanomeeter, määramine. pingeallikas (alaldi), uuritav galvaanielement, normaalelement, lülitid. Skeem 1. Töö teoreetilised alused Kompensatsioonimeetodit kasutatakse potentsiaalide vahe ja elektromotoorjõu (emj, ε) määramiseks. Pinge UAB vooluahela lõigul AB on võrdne selle lõigu otste potentsiaalide vahe ( ) ϕ A−ϕ B ja lõigul mõjuva emj algebralise summaga: UAB = ϕ A−ϕ B+ ε. (1) Kui ahelalõik ei sisalda emj allikat, siis UAB =ϕ A−ϕ B . (2) Vastavalt Ohmi seadusele AB RAB U = I ⋅ , (3)
7. Kahe viimase galvaanielemendi elektromotoorjõudu ja võrdluselektroodi potentsiaali kasutatakse uuritavate elektroodide potentsiaalide arvutamiseks. Arvutamisel tuleb tähele panna, kas uuritav elektrood on elemendis positiivne või negatiivne. 8. Kui mõõdetava galvaanielemendi emj. On väga väike (näiteks vask- ja kalomelelentroodist koosnev element), siis lülitatakse temaga järjestikku Westoni normaalelement. 9. Pärast mõõtmist arvutatakse teoreetilised suurused, mida võrreldakse katselistega. Potentsiaali ja emj. teoreetilised väärtused arvutatakse Nernsti valemi põhjal, kusjuures standardpotentsiaalid ja aktiivsustegurid võetakse vastavatest tabelitest. Katseandmed: Katsetemperatuur: 25°C Tabel A. Emj mõõtmine Element Emõõdetud E'arv = (+)mõõdetud E''arv = (+)teoreet
2. Mõõteriist on mõõtevahend, mis võimaldab saada mõõteandmeid visuaalsel teel. Näiteks osutimõõteriist, kaalud, multimeeter. 3. Mõõtemuundur on ette nähtud mõõteinfo saamiseks, muundamiseks, edastamiseks, kuid infot sealt otse ei saa kuna puudub skaala. Siia kuuluvad ka kõik muundurid. Näiteks termopaar või fotoelement. 4. Abimõõtevahend on seade, millega kontrollitakse mõõteriista töötingimusi. Näiteks normaalelement, mis on emj. standardiks, aga ka kepp vee sügavuse mõõtmiseks. 5. Mõõtesüsteem on seadeldis, mis koosneb mitmest eelpool mainitud seadmest. Mõõteriista põhiosaks on tundlik organ ehk tajur ja lugemisseade. Näiteks voltmeetri tajuriks on magnetväljas asuv traatraam ja vedru. Lugemisseade koosneb osutriistade korral skaalast ja osutist. Digitaalriistade korral on lugemiseadmeks ekraan, kuhu ilmuvad numbrid. Arvu, mida mõõteriist näitab nimetatakse lugemiks, sellele vastavat
2. Mõõteriist on mõõtevahend, mis võimaldab saada mõõteandmeid visuaalsel teel. Näiteks osutimõõteriist, kaalud, multimeeter. 3. Mõõtemuundur on ette nähtud mõõteinfo saamiseks, muundamiseks, edastamiseks, kuid infot sealt otse ei saa kuna puudub skaala. Siia kuuluvad ka kõik muundurid. Näiteks termopaar või fotoelement. 4. Abimõõtevahend on seade, millega kontrollitakse mõõteriista töötingimusi. Näiteks normaalelement, mis on emj. standardiks, aga ka kepp vee sügavuse mõõtmiseks. 5. Mõõtesüsteem on seadeldis, mis koosneb mitmest eelpool mainitud seadmest. Mõõteriista põhiosaks on tundlik organ ehk tajur ja lugemisseade. Näiteks voltmeetri tajuriks on magnetväljas asuv traatraam ja vedru. Lugemisseade koosneb osutriistade korral skaalast ja osutist. Digitaalriistade korral on lugemiseadmeks ekraan, kuhu ilmuvad numbrid. Arvu, mida mõõteriist näitab nimetatakse lugemiks, sellele vastavat
Joonis 18. Digitaalnihik. Mitmeväärtuselise mõõdu näitena võime vaadelda nihiku haarade vahele jäävat lõiku. Mõõtevahendid jaotatakse viide rühma: 1. mõõdud: üheväärtuselised mõõdud, näiteks kaaluvihid, normaalelement, mitmeväärtuselised mõõdud, näiteks joonlauad, takistussalved, 2. mõõteriistad (mõõturid), 3. mõõtemuundurid, 4. abimõõtevahendid,