Design Prosjekt: Voltmeter

Free Energy and The Secret Space Program (Kan 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Design Prosjekt: Voltmeter

DC elektriske kretser


Spørsmål 1

Den viktigste komponenten av voltmeteret vil være selve galvanometerbevegelsen. Identifiser noen av de ideelle egenskapene til denne enheten. For eksempel, hva skal sin fullverdige nåværende vurdering være (veldig høy eller svært lav), og hvorfor "# 1"> Avslør svar Skjul svar

Se etter et galvanometer med lavest fullverdig nåværende vurdering (du bør kunne få meterbevegelser med I FS- klasser så lav som 50 μA med lite problemer). Robusthet er en annen ideell egenskap, som er en speilet skala for å unngå parallaxfeil.

Merknader:

Jeg har funnet en god kilde til meterbevegelser for elevers egne voltmeterprosjekter for å være rimelige analoge multimetre. Disse kan hentes fra de fleste verktøybutikker i USA for $ 30 eller mindre (2004-priser), og kommer med flere skalaer på ansiktene, pluss speilbånd for anti-parallaxavlesning. Generelle galvanometerbevegelser kan oppnås gjennom grossistelektronikkleverandører, men generelt ikke til samme (lave) kostnader som disse forbrukermålere.

Det kan virke som synd å kjøpe en multimeter bare for å rive den fra hverandre og bygge den på nytt som en enkel voltmeter, men formålet her er å lære å designe motstandskretser og kalibrere en meter når den er bygget.

Spørsmål 2

Anta at du har funnet en sensitiv meterbevegelse for å være hjertet av voltmeterprosjektet, men du vet ikke mye om dets elektriske egenskaper. Hvordan ville du eksperimentelt avgjøre de to viktigste egenskapene til målerbevegelsen: sin fullskala nåværende vurdering og dens spolemotstand ?

Avslør svar Skjul svar

En presis måling av spolebestandighet kan oppnås ved bruk av et digitalt multimeter (ohmmeter) koblet til målerbevegelsen. Fastsettelse av målerbevegelsens fullverdige nåværende vurdering, spesielt uten fare for å skade måleren fra en tilfeldig overstrøm, innebærer at du utformer en testkrets spesielt for dette formålet.

Merknader:

Som instruktør kan du bli påkalt for ofte hjelp av studenter som de forbereder seg til å teste deres målerbevegelser for fullskala strøm. Du kan bli påkalt av mindre gjennomtenkte studenter da de ber deg om å forklare hvorfor deres galvanometer ikke vil bevege seg lenger etter at de er koblet direkte til et 6 volt batteri.

Utøvelsen av å eksperimentelt bestemme en meters fullskala nåværende vurdering er en fin måte å forberede studentene på for kreative utfordringer på arbeidsplassen. Teknikere blir ofte bedt om å oppfinne testjigger og andre tilpassede kretser for å måle mengder som det ikke er noen "off-the-shelf" -målere for å måle, eller å utføre spesialiserte oppgaver for hvilke det ikke er noen ferdige enheter for å gjøre det. Det er her teknikere virkelig viser sin verdi til et bedriftsforetak, og hvor kompetente teknikere skiller seg fra den inkompetente.

Spørsmål 3

Et vanlig uttrykk hørt blant instrumentdesignere er uttrykket "Ikke gjør det nøyaktig; gjør det justerbart. " Endre modellmålerens design for å inkludere uavhengig justering for hver av spenningsområdene.

Avslør svar Skjul svar

Dette er lett å gjøre med potensiometre, koblet til som variable motstander. Den virkelige utfordringen er imidlertid å bestemme hvordan man bruker tilgjengelige potensiometre for å gi justeringsområder som ikke er for store eller for små. Med andre ord, vil du at potensiometerene skal ha fin nok justering slik at du nettopp kan "ringe inn" et kalibrert område, men ikke så bra at du "går tom for justering" hvis beregningene dine kommer til å være av.

Merknader:

Noen studenter kan foreslå å bruke bare potensiometre (ingen faste motstander) i sine voltmeterkretser. Mens dette er teoretisk mulig, slutter det å være upraktisk på grunn av at justeringene er for grove. Dette blir en utmerket øvelse i "bracketing" -potensiometerets rekkevidde gjennom den fornuftige tilkoblingen av fasteverdier i kretsen.

Noe studenter kan ikke være oppmerksomme på når de starter dette prosjektet, er multisvingpotensiometre. Hvis det var et søknad for dem, er dette det!

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Neste regneark →