Úloha č.6

(viz ) jsou uvedeny souhrnně často používané vztahy pro vzájemný přepočet prvků imitancí.
Tabulka : Vztahy pro přepočet prvků imitancí
Zapojení prvků
Výchozí zapojení - paralelní
Výchozí zapojení - sériové
V tabulce značí:
(62)
(63)
Použité přístroje
Měřič RLCG TESLA BM 591
LCR měřič MIC-4070D
Multimetr HP 34401A
Přípravek s odpory a kondenzátory
Přípravek s cívkami
Postup měření
Nastudovat ovládání těchto přístrojů:
Měřič RLCG TESLA BM 591, LCR měřič MIC-4070D, multimetr HP 34401A.
Úkol č. 1:
Změřte hodnoty odporů R1 až R3 v přípravku:
dvouvodičově pomocí LCR měřiče MIC-4070D a pomocí multimetru HP 34401A,
čtyřvodičově pomocí měřiče RLCG TESLA BM591 a multimetru HP34401A.

Měření odporů pomocí LCR měřiče MIC-4070D:
Přístroj přepnout do sekce měření odporů, rozsah nastavit podle přibližných hodnot odporů uvedených na přípravku,
postupně proměřit a odečítat hodnoty odporů R1 - R3 na přípravku.
Měření odporů pomocí měřiče RLCG TESLA BM591:
Zvolit měření odporů.
Připojit přes vstupní adaptér měřiče postupně jednotlivé odpor R1 - R3 na přípravku a zaznamenat jejich velikost. Volba rozsahu měření je automatická.
Dvouvodičové měření odporů pomocí multimetru HP34401A:
Zapojit měřený odpor R mezi svorky přístroje pro dvouvodičové měření.
Zvolit režim měření odporů – dvouvodičové měření odporů.
Odečíst postupně hodnoty všech tří odporů R1 - R3 na přípravku.
Čtyřvodičové měření odporů pomocí multimetru HP34401A :
Zapojit daný odpor R podle obrázku viz . mezi svorky přístroje
Zvolit režim čtyřvodičového měření odporů, změřit všechny tři odpory R1 - R3 a jejich hodnoty zaznamenat do sešitu.
Naměřené hodnoty porovnat a vypočíst chyby (absolutní i relativní) měření odporu. Za správnou hodnotu považujte hodnotu odporu změřenou čtyřvodičovou metodou pomocí multimetru HP.
Obrázek : Čtyřvodičové měření odporu pomocí multimetru HP 34401A
Úkol č. 2:
Změřte hodnoty kapacit kondenzátorů C1 – C3 v přípravku a velikosti jejich činitelů ztrát D1 – D3 pomocí:
a) LCR měřiče MIC-4070D,
b) měřiče RLCG BM 591, velikost měřícího signálu je 1 V, f = 1 kHz.
Vypočítejte velikosti činitelů jakosti Q1 až Q3 u kondenzátorů C1 až C3.
Měření kapacity a činitele ztrát pomocí LCR měřiče MIC-4070D:
Vybít měřený kondenzátor C
Zkalibrovat přístroj – viz Návod k obsluze přístroje.
Přepnout přístroj do režimu měření kapacity, rozsah zvolit podle orientačních hodnot kapacity jednotlivých kondenzátorů C1 - C3 na přípravku.
Změřit hodnoty kapacit kondenzátorů C1 - C3 a jejich činitelů ztrát D1 - D3.
Vypočíst jakosti Q1 -  Q1 kondenzátorů C1 - C3 (viz kap. 9.2 Teoretický rozbor).
Všechny změřené a vypočítané hodnoty zaznamenat do sešitu.
Měření kapacity a činitele ztrát pomocí měřiče RLCG TESLA BM591:
Přepnout přístroj na měření kapacity,
Nastavit velikost měřicího signálu (frekvence měření 1kHz, velikost napětí 1V).
Změřit hodnoty kapacit kondenzátorů C1 - C3 a jejich činitelů ztrát D1 - D3.
Vypočíst jakosti Q1 -  Q1 kondenzátorů C1 - C3 (viz kap. 9.2 Teoretický rozbor).
Všechny změřené a vypočítané hodnoty zaznamenat do sešitu.
Úkol č. 3:
Měřičem impedance TESLA BM507 změřte kmitočtovou závislost absolutní hodnoty impedance (Z( a fáze φ kondenzátoru C1 ve frekvenčním rozsahu 100 Hz až 100 kHz a graficky zpracujte. Vypočítejte velikosti činitele jakosti Q1 a činitele ztrát D1 kondenzátoru C1 na frekvencích měření a graficky znázorněte.
Provést kalibraci přístroje BM507 - návod je uveden v manuálu přístroje.
POZOR: Měřicí ústrojí má velkou časovou odezvu. Je nutné si uvědomit také různou orientaci stupnic přístroje pro rozsahy ( a k( a je nutné vždy vybrat vhodnou část stupnice pro měření, aby byly změřeného hodnoty smysluplné.
Připojit měřenou impedanci (kondenzátor C1 na měřící svorky X a Y přístroje BM507.
Nastavit měřící frekvenci přístroje BM507 na požadovanou hodnotu kmitočtu a pomocí přepínače rozsahů nastavit vhodný rozsah pro odečet hodnoty modulu impedance (Z( a fáze (.
Daný frekvenční rozsah vhodně rozdělit tak, aby bylo provedeno minimálně 15 měření.
Pro každou frekvenci měření provést výpočet činitele jakosti Q1 a činitele ztrát Q1 kondenzátoru C1.
Graficky znázornit frekvenční závislosti modulu impedance (Z(, fáze(, činitele jakosti Q1 a činitele ztrát D1 kondenzátoru C1.
Úkol č. 4:
Změřte hodnoty indukčností cívek L1 , L2 v přípravku a jejich činitele ztrát D1 ,D2 pomocí:
LCR měřiče MIC-4070D,
měřiče RLCG TESLA BM 591, velikost měřícího signálu je 50 mV, f = 1 kHz.
Určete velikosti činitelů jakosti Q1 , Q2 u cívek L1 , L2.
Měření indukčnosti a činitele ztrát pomocí měřiče MIC-4070D
Postup je obdobný jako při měření kapacity, pouze je nutné přepnout měřič do režimu měření indukčnosti a připojit měřenou cívku na vstupní svorky.
Měření indukčnosti a činitele ztrát pomocí měřiče RLCG TESLA BM591:
Postup je obdobný jako při měření kapacity, pouze je nutné přepnout měřič do režimu měření indukčnosti, připojit měřenou cívku na vstupní svorky a zvolit velikost měřícího signálu 50 mV, f = 1 kHz.
Vypočíst jakosti Q1, Q2 cívek L1, L2 (viz kap. 9.2 Teoretický rozbor).
Úkol č. 5:
Měřičem impedance TESLA BM 507 změřte kmitočtovou závislost absolutní hodnoty impedance (Z( a fáze φ cívky L1 ve frekvenčním rozsahu 1 kHz až 100 kHz a graficky zpracujte. Vypočítejte velikosti činitele jakosti Q1 a činitele ztrát D1 cívky L1 na frekvencích měření a graficky znázorněte.
Provést kalibraci přístroje BM507 - návod je uveden v manuálu přístroje.
POZOR: Měřicí ústrojí má velkou časovou odezvu. Je nutné si uvědomit také různou orientaci stupnic přístroje pro rozsahy ( a k( a je nutné vždy vybrat vhodnou část stupnice pro měření, aby byly změřeného hodnoty smysluplné.
Připojit měřenou impedanci (cívka L1 na měřící svorky X a Y přístroje BM507.
Nastavit měřící frekvenci přístroje BM507 na požadovanou hodnotu kmitočtu a pomocí přepínače rozsahů nastavit vhodný rozsah pro odečet hodnoty modulu impedance (Z( a fáze ( .
Daný frekvenční rozsah vhodně rozdělit tak, aby bylo provedeno minimálně 15 měření.
Pro každou frekvenci měření provést výpočet činitele jakosti Q1 a činitele ztrát Q1 cívky L1.
Graficky znázornit frekvenční závislosti modulu impedance (Z(, fáze (, činitele jakosti Q1 a činitele ztrát D1 cívky L1.
Úkol č. 6:
Změřte vzájemnou indukčnost M cívek L1-L2 měřičem RLCG BM591 diferenční metodou a metodou nakrátko naprázdno.
Měření vzájemné indukčnosti diferenční metodou
Postup měření vzájemné indukčnosti cívek diferenční metodou je v souladu s popisem v teoretickém rozboru, vzájemná indukčnost M cívek L1-L2 se vypočte podle uvedeného vztahu.
Měření vzájemné indukčnosti metodou naprázdno a nakrátko
Postup měření vzájemné indukčnosti metodou naprázdno a nakrátko je v souladu s popisem v teoretickém rozboru, vzájemná indukčnost M cívek L1-L2 se vypočte podle uvedeného vztahu.
Porovnat naměřené hodnoty vzájemných indukčností M
Závěr
Studenti by po absolvování laboratorního cvičení s názvem „Měření odporu, kapacity, indukčnosti a vzájemné indukčnosti“ měli zvládnout změřit tyto pasivní veličiny pomocí různých typů měřicích přístrojů a pomocí různých měřicích metod.
Zpracovaly: Ing. M. Havlíková, Ing. S. Šedivá, Ph.D. 27.10.2004