Содержание отчета

1. Схемы включения датчиков.

2. Таблицы экспериментальных и расчетных данных.

3. Характеристики U_в=f(a) и y=f(a).

Часть II. Исследование емкостного датчика угла поворота Порядок выполнения работы

1. Исследовать параметры емкостного датчика угла поворота.

1.1. Собрать схему в соответствии с рис. 3.8.

1.2. Установить на генераторе выходное напряжение 10 В частотой 10 кГц.

Рис. 3.8. Схема исследования параметров емкостного датчика угла поворота

1.3. Вращением ротора конденсатора (с помощью ручки на стенде) от 0 до 180⁰ через 20⁰ снять зависимость падения напряжения на резисторе R от угла поворота ротора, т.е. U_R = f(a). Измерения выполнять в диапазоне вольтметра 200 мВ.

1.4. Рассчитать параметры емкостного датчика угла поворота: C = f(a), С₀, DС, S₀, DS, y. Расчет выполнять в следующей последовательности:

- определить ток I_c, протекающий через конденсатор, I_c = U_R /R. Величина R = 308 Ом;

- рассчитать значение емкости С при каждом измерении величины U_R

,

где U_г = 10В, f = 10⁴ Гц – амплитуда и частота питающего напряжения генератора;

- рассчитать по выражению (3.5) величину S₀, учитывая, что при a = 0 С = С₀. Значение d = 0,03 см;

- вычислить значения DС как разность между последующим и предыдущим значением рассчитанных величин емкости С. Например:;

- рассчитать приращение действующей площади пластин DS конденсатора из выражения

;

- вычислить изменение площади перекрытия пластин конденсатора на единицу угла поворота ротора, пользуясь выражением

,

где d = 0,03 см, a = 20⁰, n = 15.

Данные измерений и расчетов занести в таблицу 3.6.

Таблица 3.6

Измерить		Рассчитать
a, град	UR, В	Ic, мА	С, пФ	DС, пФ	S, см^2	DS, см^2	y, см^2/град
0
20
...
180

2. Исследовать мостовую схему включения емкостного датчика.

2.1. Собрать схему в соответствии с рис. 3.9. Подключение датчика С с резистором R к схеме моста выполнить короткими проводами.

Рис. 3.9. Мостовая схема включения емкостного датчика угла поворота

2.2. Напряжение питания мостовой схемы – 10 В частотой 10 кГц.

2.3. Вращая ротор конденсатора от 0 до 180⁰ через 20⁰ снять зависимость выходного напряжения моста от угла поворота ротора U_в = f(a).

2.4. Увеличить на генераторе на 1%, т.е. на 100 Гц, частоту питающего напряжения мостовой схемы и вновь снять характеристику U_в^’= f(a), действуя в соответствии с п. 2.3.

2.5. Вновь установить частоту 10 кГц и уменьшить амплитуду питающего напряжения на 1%, т.е. до 9,9 В. Вновь снять характеристику U_в^”= f(a), действуя в соответствии с п. 2.3.

Все данные занести в таблицу 3.7.

Таблица 3.7

Измерить				Рассчитать
a, град	Uв = f(a), мВ, при Uг = 10В, f = 10кГц	Uв^/ = f(a), мВ, при Uг = 10В, f = 10,1кГц	Uв^// = f(a), мВ, при Uг = 9,9В, f = 10кГц	y, мВ/град	df, %	dU, %
0
20
...
180

Чувствительность мостовой схемы y и относительные погрешности при изменении частоты df и амплитуды dU питающего напряжения вычислить по формулам

,

где U_в2 и U_в1 - последующее и предыдущее значения U_в при изменении a на 20, a = 20,

100, %; 100, %.

2.5. Выключить питание и все электроизмерительные приборы. Разобрать схему. Проводники собрать и уложить в первоначальное состояние. Известить преподавателя о выполнении работы.