To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Laboratorium Miernictwa Ćwiczenie nr 4
Temat: Pomiar napięcia stałego przyrządami analogowymi
i cyfrowymi
Data: Prowadzący zajęcia:
Ocena:
1. Cel ćwiczenia
Celem przeprowadzonego przez nas ćwiczenia było poznanie parametrów typowych woltomierzy prądu stałego oraz warunków poprawnej ich eksploatacji, a także metod obliczania i eliminowania błędów pomiaru, wynikających ze zmiany wartości mierzonej wskutek włączenia przyrządu pomiarowego.
2. Przyrządy pomiarowe
woltomierz cyfrowy (multimetr) V544: ΔU=0,05%U + 0,01%Uz, Rv=10MΩ, Uz=10V
woltomierz analogowy LM-3: kl. 0,5, Uz=3V, Rv =1000Ω/V
opornik dekadowy DR4b-16, kl. 0,5
opornik dekadowy DR1f-16, kl. 0,5
zasilacz stabilizowany typ 5121, U=3V
3. Układ pomiarowy, przebieg pomiarów
a) Pomiar napięcia wyjściowego źródła o różnej rezystancji wewnętrznej
Źródło napięcia o znanej rezystancji wewnętrznej utworzyliśmy z zasilacza napięciowego i regulowanego opornika dekadowego. Przyjęliśmy, że rezystancja wyjściowa zasilacza będącego na wyposażeniu stanowiska jest bliska zeru, zatem opornik dekadowy imituje rezystancję źródła. Schemat układu przedstawia rys. 1.
Napięcie U na zaciskach ab zmierzyliśmy woltomierzem cyfrowym i analogowym kolejno dla rezystancji 50Ω, 100Ω, 500Ω, 1000Ω, 5000Ω, 10000Ω oraz 50000Ω.
b) Pomiar współczynnika podziału napięcia dzielnika o rezystancji wejściowej 1kΩ i 1MΩ
Jako dzielniki napięcia posłużyły nam dwa oporniki dekadowe. Jeden jako dzielnik o Rwe=1kΩ, drugi jako dzielnik o Rwe=1MΩ. Schemat pomiarowy przedstawia rys. 2.
Dla każdego dzielnika pomiarów dokonaliśmy dla dwóch wartości nastaw przełącznika: 5
i 10. Napięcie wejściowe dzielnika mierzyliśmy początkowo woltomierzem analogowym,
a wyjściowe woltomierzem cyfrowym. Następnie powtórzyliśmy pomiary dla odwrotnego ustawienia woltomierzy.
4. Wyniki pomiarów
a) Pomiar napięcia wyjściowego źródła o różnej rezystancji wewnętrznej
Tabela 1 - wyniki oraz niepewności pomiarów napięcia wyjściowego źródła o różnej rezystancji wew.
Rw[Ω]
Ua[V], Uz=3V
ΔUa[V]
(Ua-ΔUa; Ua+ΔUa)
Uc[V], Uz=10V
ΔUc[V]
(Uc-ΔUc; Uc+ΔUc)
50
(…)
…
0,0024690
(2,936; 2,940)
Wszystkie wartości uzyskane podczas pomiarów woltomierzem analogowym są sprzeczne z wartościami uzyskanymi w wyniku pomiarów woltomierzem cyfrowym. Jest tak dlatego, ponieważ w obu przypadkach nie uwzględniliśmy błędu systematycznego spowodowanego poborem mocy przez wpięty w obwód woltomierz o skończonej rezystancji. Im większa rezystancja woltomierza, tym mniej mocy pobiera on z obwodu, a zatem systematyczny błąd metody jest mniejszy. Rezystancja woltomierza analogowego zależy od wybranego zakresu pomiarowego. W przypadku używanego przez nas woltomierza dla zakresu 3V wynosiła ona 3000Ω, rezystancja woltomierza cyfrowego była natomiast stała i wynosiła 10MΩ. Jak widać rezystancja woltomierza cyfrowego jest dużo większa od rezystancji woltomierza analogowego, dlatego wpływ błędu…
… niewiarygodny (tabela 4). Oczywiście błąd metody powstaje także przy pomiarze woltomierzem cyfrowym, jednak w tym przypadku jest on pomijalnie mały.
5. Przykładowe obliczenia
- obliczanie błędu amperomierza analogowego i cyfrowego
- obliczanie błędu systematycznego (metody) pomiaru napięcia źródła o różnej rezystancji wewnętrznej
stąd:
Upopr=2,975V±0,015V
- obliczanie wartości napięcia wyjściowego na dzielniku…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)