POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA
Laboratorium Metrologii Elektrycznej
Temat: BADANIE MULTIMETRÓW CYFROWYCH
Data wykonania: 31 V 2012
Data oddania: 6 VI 2012

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z budową , możliwościami oraz funkcjonalnością nowoczesnych multimetrów cyfrowych na przykładzie multimetru RIGOL DM3052.

1. Schematy pomiarowe:

• UkÅ‚ad pomiarowy dla napiÄ™cia DC:

• UkÅ‚ad pomiarowy dla napiÄ™cia AC:

• Pomiar napiÄ™cia DC w obecnoÅ›ci zakłóceÅ„:

• Pomiar rezystancji metodÄ… dwu przewodowÄ…:

• Pomiar rezystancji metoda cztero przewodowÄ…:

1. Wykaz przyrządów:

• Multimetr cyfrowy RIGOL DM3052

• ŹródÅ‚o napiÄ™cia staÅ‚ego – ogniwo Westona 1,01895V ±5µV

• Generator funkcyjny

• Rezystor badany Rx

1. Tabele pomiarowe:

Pomiar napięcia stałego DC :
Lp.
1
2
3
4
5

Pomiar napięcia stałego w obecności zakłóceń :
Lp.
1
2
3
4
5

Pomiar napięcia zmiennego AC :
Lp.
1
2
3

Pomiar dwuprzewodowy rezystancji :
Lp.
1
2
3
4
5
6

Pomiar czteroprzewodowy rezystancji :
Lp.
1
2

Pomiar częstotliwości :
Lp.
1
2
3
4
5
6

1. Przykładowe obliczenia:

• BÅ‚Ä…d pomiaru:

  • Zakres 4V

_ap=_a*U_x+_c*U_N=0, 025%*U_x+0, 006%*U_N=0, 00025 * 1, 36048 + 0, 00006 * 4 = 0, 00058012

$$\mathbf{u}\left( \mathbf{U} \right)\mathbf{=}\frac{\mathbf{}_{\mathbf{\text{ap}}}}{\sqrt{\mathbf{3}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,00058012}}{\sqrt{\mathbf{3}}}\mathbf{= 0,000335}$$

$$\mathbf{u}_{\mathbf{\text{rel}}}\left( \mathbf{U} \right)\mathbf{=}\frac{\mathbf{u}\left( \mathbf{U} \right)}{\mathbf{U}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,000335}}{\mathbf{1,36048}}\mathbf{= 0,00025}$$

• Zakres 40V

_ap=_a*U_x+_c*U_N=0, 025%*U_x+0, 006%*U_N=0, 00025 * 1, 36066 + 0, 00006 * 40 = 0, 002740

$$\mathbf{u}\left( \mathbf{U} \right)\mathbf{=}\frac{\mathbf{}_{\mathbf{\text{ap}}}}{\sqrt{\mathbf{3}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,002740}}{\sqrt{\mathbf{3}}}\mathbf{= 0,00158}$$

$$\mathbf{u}_{\mathbf{\text{rel}}}\left( \mathbf{U} \right)\mathbf{=}\frac{\mathbf{u}\left( \mathbf{U} \right)}{\mathbf{U}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,00158}}{\mathbf{1,36066}}\mathbf{= 0,00121}$$

• Zakres 400V

_ap=_a*U_x+_c*U_N=0, 030%*U_x+0, 006%*U_N=0, 00030 * 1, 36107 + 0, 00006 * 400 = 0, 0244

$$\mathbf{u}\left( \mathbf{U} \right)\mathbf{=}\frac{\mathbf{}_{\mathbf{\text{ap}}}}{\sqrt{\mathbf{3}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,0244}}{\sqrt{\mathbf{3}}}\mathbf{= 0,0141}$$

$$\mathbf{u}_{\mathbf{\text{rel}}}\left( \mathbf{U} \right)\mathbf{=}\frac{\mathbf{u}\left( \mathbf{U} \right)}{\mathbf{U}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,0141}}{\mathbf{1,36107}}\mathbf{= 0,0106}$$

• Zakres 1000V

_ap=_a*U_x+_c*U_N=0, 030%*U_x+0, 006%*U_N=0, 00030 * 1, 36097 + 0, 00006 * 1000 = 0, 0604

$$\mathbf{u}\left( \mathbf{U} \right)\mathbf{=}\frac{\mathbf{}_{\mathbf{\text{ap}}}}{\sqrt{\mathbf{3}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,0604}}{\sqrt{\mathbf{3}}}\mathbf{= 0,0349}$$

$$\mathbf{u}_{\mathbf{\text{rel}}}\left( \mathbf{U} \right)\mathbf{=}\frac{\mathbf{u}\left( \mathbf{U} \right)}{\mathbf{U}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,0349}}{\mathbf{1,36107}}\mathbf{= 0,0256}$$

• Zakłócenia:

∂ = U−U_{b. zak.}=1, 33533 − 1, 3607 = −0, 02541

1. Wnioski:

Ćwiczenie przebiegło zgodnie z planem, zostały wykonane wszystkie pomiary.

Przy analizowaniu pomiarów oraz obliczeń można wywnioskować, że im bardzie jest zbliżony zakres pomiaru do mierzonej wielkości tym błąd pomiaru jest mniejszy, i na wyświetlaczu zobaczymy więcej cyfr znaczących. Przy pomiarze napięcia DC w obecności zakłóceń zauważyłem ze im większa częstotliwość zakłóceń tym napięcie mierzone jest mniejsze od napięcia bez zakłóceń. Mierząc różne rezystancje metoda dwu przewodową możemy zauważyć, że dobranie odpowiedniego zakresu ma znaczenie ponieważ przy źle dobranym zakresie odczytujemy mniej liczb znaczących co zmniejsza dokładność pomiaru.

Porównując pomiar rezystancji metodą dwu przewodową do czteroprzewodowej możemy zauważyć, że pomiar czteroprzewodowy jest dokładniejszy, ponieważ metoda czteroprzewodowa jest przeznaczona do pomiaru małych rezystancji oraz nie bierze ona pod uwagę rezystancji przewodów z czego wynika dokładniejszy pomiar. Przy pomiarze częstotliwości przy rożnych przebiegach najbardziej zbliżona częstotliwość mierzona do częstotliwości generatora była przy przebiegu prostokątnym.