Ćwiczenie nr 12

Pomiary napięć zmiennych

1. Cel ćwiczenia: Badanie właściwości metrologicznych woltomierzy przeznaczonych do pomiaru wartości skutecznej napięć zmiennych okresowych.

2. Obiekt badania i zakres ćwiczenia

Badania należy przeprowadzić dla następujących typów woltomierzy:

- Woltomierz magnetoelektryczny z przetwornikiem prostownikowym wartości średniej

- Woltomierz elektromagnetyczny przetwornikiem prostownikowym wartości średniej

- multimetr cyfrowy z przetwornikiem prostownikowym wartości średniej

- multimetr cyfrowy z przetwornikiem wartości skutecznej (true RMS)

Jako woltomierz wzorcowy należy uznać: …(wg wskazówek prowadzącego)…

3. Technika pomiarów

Układ pomiarowy pokazano na rys.1

Rys.1 Schemat układu do pomiaru napięć zmiennych

Na rys. 2 pokazano kształty przebiegów napięciowych, które należy zastosować do badań eksperymentalnych właściwości metrologicznych w/w woltomierzy

Rys 2. Przebiegi sygnałów u(t) do badań właściwości metrologicznych woltomierzy

3. Zadania pomiarowe:

• Wyznaczenie wartości wskazań i błędu pomiaru dla napięć sinusoidalnych o częstotliwości 50 Hz

Wyniki pomiarów należy umieścić w tabeli 1

Woltomierz	Wartośc odczytana	Błąd bezwzględny		Błąd względny
Multimetr cyfrowy prod. Agilent - wzorzec (wartość poprawna)	(ten wynik pomiaru traktujemy jako wartość rzeczywistą: Urz)
Woltomierz magnetoelektryczny	(wartość wskazana: Uwsk)
Woltomierz elektromagnetoelektryczny	(wartość wskazana: Uwsk)
Multimetr cyfrowy z przetwornikiem prostownikowym wartości sredniej	(wartość wskazana: Uwsk)

W sprawozdaniu należy sprawdzić, czy wartość rzeczywista znajduje się w przedziale wartości wyznaczonym z błędów granicznych danego miernika (wzór na błąd graniczny podany jest w instrukcji multimetru cyfrowego). Zaprezentować prezentację graficzną na osi liczbowej.

• Wyznaczenie wartości wskazań i błędu pomiaru dla napięć okresowych o różnych kształtach o częstotliwości 50 Hz

Kształt Przebiegu sygnału wejściowego	Woltomierz wzorcowy	Multimetr cyfrowy z przetwornikiem prostownikowym wartości średniej			Woltomierz elektromagnetoelektryczny			Miernik magnetoel. z przetwornikiem prostownikowym wartości średniej
	Urz V	Uwsk	Δ V	Δ %	Uwsk	Δ V	Δ %	Uwsk	Δ V	Δ %
Sinusoidalny
Prostokątny
trójkatny
Sinusoidalny ze składową stałą

• Wyznaczenie pasma częstotliwościowego

Należy wyznaczyć dolną i górną granicę pasma częstotliwościowego, w którym wartość wskazywana przez poszczególne mierniki nie ulega zmianie. Jako dolną granicę pasma częstotliwościowego należy traktować częstotliwość sygnału, począwszy od której wskazania mierników wykazują stabilną wartość. Badania rozpocząć od częstotliwości sygnału wejściowego o wartości około 1 Hz i następnie stopniowo zwiększać wartość częstotliwości sygnału przy zachowaniu stałej wartości jego amplitudy.

Wymagania:

• Podstawowe definicje błędów

• Błąd graniczny przy pomiarze miernikiem cyfrowym iwskazówkowym

• Pomiar napięć przemiennych za pomocą woltomierza magnetoelektrycznego z przetwornikiem wartości średniej i problem błędu wskazań dla przebiegów odkształconych

Lit.:

• Wykłady

---