Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej

LABORATORIUM MIERNICTWA ELEKTRONICZNEGO

Temat ćwiczenia: Pomiary prądu stałego przyrządami analogowymi i cyfrowymi

Pomiary wykonali: 1.

Grupa laboratoryjna: Termin zajęć: 23.04.2014

2.

Data: 30.04.2014

3.

Prowadzący:

Zaliczenie:

…....................................

..

1. Pomiar bezpośredni prądu

1.1 Spis i charakterystyka przyrządów:

–

zasilacz laboratoryjny DF1730SB3A

–

opornik dekadowy DR4b-16

–

amperomierz analogowy, klasa 0.5

–

multimetr cyfrowy DM-441B

1.2 Bezpośrednie pomiary prądu w obwodach o różnej rezystancji:

(Rys.1)

Tabela pomiarowa dla amperomierza analogowego, klasa

0.5

, rezystancja wewnętrzna R

A

= 0 Ω

№

α

[dz]

α

max

[dz]

I

Azakr

[mA]

I

A

[mA]

R

o

[Ω]

ΔI

A

[mA]

δI

A

[%]

I

A

± ΔI

A

[mA]

1

20

30

300

200

10

1,5

0,75

200 ± 1,5

2

21

30

30

21

100

0,015

0,71

21 ± 0,015

3

8,5

30

7,5

2,135

1k

0,0375

1,76

2,135 ± 0,0375

4

2,25

30

3

0,225

10k

0,015

6,7

0,225 ± 0,015

Tabela pomiarowa dla amperomierza cyfrowego (multimetr), spadek napięcia U

A

= 3

V

№

I

A

[mA]

I

Azakr

[mA]

R

a

[Ω]

R

o

[Ω]

Δ

r

[µA]

ΔI

A

[mA]

δI

A

[%]

I

A

± ΔI

A

[mA]

1

167,05

200

1,5

10

10

0,85

0,5

167,05 ± 0,85

2

20,44

200

1,5

100

10

0,12

0,55

20,44 ± 0,12

3

20,71

20

15

1k

1

0,1

0,5

20,71 ± 0,1

4

0,2064

2

150

10k

0,1

0,001

0,55

0,21 ± 0,001

O

PIS

OZNACZEŃ

:

U

ŻYTE

WZORY

:

α

–

wychylenie wskazówki

α

max

–

maksymalna liczba działek na wybranej skali

I

Azakr

–

zakres amperomierza

I

A

–

prąd wskazywany przez amperomierz

ΔI

A

–

bezwzględna niepewność wskazania

δI

A

–

względna niepewność wskazania

R

o

–

wartość rezystancji obwodu

R

a

–

rezystancja wewnętrzna amperomierza

Δ

r

–

rozdzielczość

Rys. 1. Połączeniowy schemat pomiarowy

– bezpośredni pomiar prądu

kl – klasa przyrządu

Nie wszystkie przedziały, w których mieści się mierzony miernikami cyfrowymi i analogowymi prąd, zgadzają
się ze sobą. Najprawdopodobniej przyczyną tego jest nieumiejętne odczytanie i spisanie wskazywanych
wartości oraz zakresów pomiaru z przyrządzeń laboratoryjnych. W celu zapobiegnięcia takowych sytuacji
zalecane jest lepsze zapoznanie się z instrukcją do doświadczenia, nabycie większej wiedzy o obsługiwanym
sprzęcie oraz wstępne zapoznanie się z jego działaniem.

2. Pomiar pośredni prądu

2.1 Spis i charakterystyka przyrządów:

–

zasilacz laboratoryjny DF1730SB3A

–

rezystor wzorcowy 10Ω

–

opornik dekadowy DR4b-16

–

multimetr cyfrowy DM-441B

2.2 Bezpośrednie pomiary prądu w obwodach o różnej rezystancji:

(Rys.2)

Tabela pomiarowa dla pośredniego pomiaru prądu przy E = 2V oraz R

N

= 10Ω, klasa 0.5

№

U

V

[V]

ΔU

V

[mV]

δU

V

[%]

I

Vzakr

[V]

I

A

[mA]

ΔI

A

[mA]

δI

A

[%]

R

o

[Ω]

I

A

± ΔI

A

[A]

1

0,9978

5

0,005

2

0,09978

5*10

-6

0,015

10

0,09978 ± 5*10

-6

2

0,1884

0,6

0,003

2

0,01884

6*10

-7

0,013

100

0,01884 ± 6*10

-7

3

20,55

0,06

0,003

200

mV

0,002

3*10

-8

0,013

1k

0,002 ± 3*10

-8

4

1,95

0,04

0,021

200

mV

0,0002

4*10

-8

0,031

10k

0,0002 ± 4*10

-8

O

PIS

OZNACZEŃ

:

δU

V

–

względna niepewność wskazania woltomierza

U

V

– wskazanie woltomierza

ΔU

V

– bezwzględna niepewność wskazania woltomierza R

N

– rezystancja wzorca

3. Pomiar prądu płynącego w wybranej
gałęzi obwodu elektrycznego

3.1 Spis i charakterystyka przyrządów:

–

zasilacz laboratoryjny DF1730SB3A

–

multimetr cyfrowy DM-441B

–

sieć rezystorowa

3.2 Pomiary w wybranych gałęziach układu:

(Rys.3)

Numer

gałęzi

I

A

[mA]

I

Azakr

[mA]

Δ

r

[µA]

ΔI

A

[mA]

I

A

± ΔI

A

[mA]

I

1

2,2990

20

1

0,16

2,299 ± 0,16

I

2

0,7429

2

0,1

0,004

0,7429 ± 0,004

I

3

1,5092

2

0,1

0,08

1,5092 ± 0,08

I

4

0,3396

2

0,1

0,002

0,3396 ± 0,002

I

5

1,3320

2

0,1

0,007

1,332 ± 0,007

I

6

1,0368

2

0,1

0,005

1,0368 ± 0,005

4. Uwagi

Niektóre wartości odczytywane z przyrządów pomiarowych i spisywane w punktach 1 i 2 wyznaczane były poprzez obliczenie
średniej arytmetycznej z dwóch wartości wskazywanych w czasie t

1

i t

2

(odstęp między nimi nie przekraczał 3s). W trakcie

eksperymentu wielokrotnie spotykano się z problemem niewielkiego przesuwania się przewodów (grubiej zaznaczone linie na Rys1.
oraz Rys2.) spowodowanym drganiami pulpitu, na którym ustawiony był osprzęt, lub nieopatrznym trąceniem ręką przez laboranta.
Efektem tego były niestabilne wskazywania przyrządu, których wartości normalizowały się jednak zbyt długo by można było czekać
na zakończenie tego procesu (ze względu na ograniczenia czasowe). Opisywany błąd jest więc już zawarty w podanych wartościach.

Rys. 2. Połączeniowy schemat pomiarowy
– pośredni pomiar prądu

Rys. 3. Schemat sieci rezystorowej