ĆWICZENIE NR 1

POMIARY NAPIĘĆ STAŁYCH

1. CEL ĆWICZENIA:

Zapoznanie z podstawowymi zasadami pomiarów napięć i prądów stałych, podstawowymi parametrami typowych woltomierzy i amperomierzy prądu stałego oraz warunkami użytkowania narzędzi pomiarowych, ze szczególnym uwzględnieniem doboru zakresu pomiarowego, prawidłowym odczytem i zapisem wyniku pomiaru.

2. Pomiary

Analogowy pomiar napięcia stałego 1,5V na zakresach 1,5V/ 3,0V/ 7,5V.

Urządzenie: woltomierz analogowy LM-3

Klasa: 0,5
Rv: 1 k
/ V

: 75 działek

L.p.
		[dz]	[V]	[dz]	[V/dz]	[V]	[V]	[%]	[V]	[k ]
1	72	1,5	75	0,02	1,44	0,0075	0,5208	1,44 0,0075	1,5
2	36	3	75	0,04	1,44	0,015	1,0417	1,44 0,015	3,0
3	14,5	7,5	75	0,1	1,45	0,0375	2,5862	1,45 0,0375	7,5

Cyfrowy Pomiar napięcia stałego 1,5V dla zakresów 2,0V/ 20V/ 200V.

Urządzenie: woltomierz cyfrowy Metex 4640A
Dokładność: dla zakresów 2V, 20V i 200V (0,05% rdg + 3dgt)

Rv: 10M
dla wszystkich zakresów

L.p.			Ziarno				Dane przyrządu
		[V]	[V]	[V]	[V]	[%]		[V]
1	1,4702	2	0,0001	0,001035	0,0704	1,4702 0,001035	0,05%rdg+3dgt
2	1,4690	20	0,001	0,003735	0,2542	1,4690 0,003735	0,05%rdg+3dgt
3	1,45	200	0,01	0,030725	2,1190	1,45 0,030725	0,05%rdg+3dgt

Badanie wpływu rezystencji wewnętrznej źródła na wynik pomiaru napięcia stałego woltomierzem cyfrowym.

Urządzenie: woltomierz cyfrowy Metex 4640A
Dokładność: dla zakresu 2V (0,05% rdg + 3dgt)

Rv: 10M

Napięcie źródła: 1,5V
Zakres: 2,0V

Ziarno: 100

[ ]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]
0	1,469	0,000765	0,0000000	0,0000000	1,4690	0,0007645	1,4690 0,0007645
10	1,4593	0,00076	-0,0000015	0,0000015	1,4593	0,0007597	1,4593 0,0007597
33	1,438	0,000749	-0,0000047	0,0000047	1,4380	0,0007490	1,4380 0,0007490
100	1,3784	0,000719	-0,0000138	0,0000138	1,3784	0,0007192	1,3784 0,0007192
330	1,2066	0,000633	-0,0000398	0,0000398	1,2066	0,0006333	1,2066 0,0006333
1000	0,8829	0,000471	-0,0000883	0,0000883	0,8830	0,0004715	0,8830 0,0004715
3300	0,4647	0,000262	-0,0001534	0,0001534	0,4649	0,0002624	0,4649 0,0002624
10000	0,1942	0,000127	-0,0001942	0,0001942	0,1944	0,0001272	0,1944 0,0001272
33000	0,0645	6,23E-05	-0,0002129	0,0002129	0,0647	0,0000625	0,0647 0,0000625
100000	0,022	0,000041	-0,0002200	0,0002200	0,0222	0,0000414	0,0222 0,0000414
330000	0,064	0,000062	-0,0021120	0,0021120	0,0661	0,0000640	0,0661 0,0000640
1000000	0,02	0,00004	-0,0020000	0,0020000	0,0220	0,0000440	0,0220 0,0000440

Badanie wpływu rezystencji wewnętrznej źródła na wynik pomiaru napięcia stałego woltomierzem analogowym.

Urządzenie: woltomierz analogowy LM-3
Klasa: 0,5
Rv: 1 k
/ V

: 75 działek

Napięcie źródła: 1,5V
Zakres: 1,5V

Błąd: 0,0075V

[ ]	[dz]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]
0	72	1,44	0,0000000	0,0000000	1,4400	0,00750	1,4400 0,00750
10	71,5	1,43	-0,0095333	0,0095333	1,4395	0,00755	1,4395 0,00755
33	70,5	1,41	-0,0310200	0,0310200	1,4410	0,00767	1,4410 0,00767
100	67,5	1,35	-0,0900000	0,0900000	1,4400	0,00800	1,4400 0,00800
330	59	1,18	-0,2596000	0,2596000	1,4396	0,00915	1,4396 0,00915
1000	43	0,86	-0,5733333	0,5733333	1,4333	0,01250	1,4333 0,01250
3300	23	0,46	-1,0120000	1,0120000	1,4720	0,02400	1,4720 0,02400
10000	9,5	0,19	-1,2666667	1,2666667	1,4567	0,05750	1,4567 0,05750
33000	3	0,06	-1,3200000	1,3200000	1,3800	0,17250	1,3800 0,17250
100000	1	0,02	-1,3333333	1,3333333	1,3533	0,50750	1,3533 0,50750
330000	0,25	0,005	-1,1000000	1,1000000	1,1050	1,65750	1,1050 1,65750
1000000	0	0	0,0000000	0,0000000	0,0000	5,00750	0,0000 5,00750

Badanie wpływu rezystencji wewnętrznej źródła na wynik pomiaru napięcia stałego woltomierzem cyfrowym.

Urządzenie: woltomierz cyfrowy Metex 4640A
Dokładność: dla zakresu 20V (0,05% rdg + 3dgt)
Rv: 10M

Napięcie źródła: 10,5V
Zakres: 20V

[ ]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]
0	10,673	0,005637	0,0000000	0,0000000	10,6730	0,005637	10,6730 0,005637
10	10,666	0,005633	-0,0000107	0,0000107	10,6660	0,005633	10,6660 0,005633
33	10,651	0,005626	-0,0000351	0,0000351	10,6510	0,005626	10,6510 0,005626
100	10,604	0,005602	-0,0001060	0,0001060	10,6041	0,005602	10,6041 0,005602
330	10,446	0,005523	-0,0003447	0,0003447	10,4463	0,005523	10,4463 0,005523
1000	10,008	0,005304	-0,0010008	0,0010008	10,0090	0,005305	10,0090 0,005305
3300	8,775	0,004688	-0,0028958	0,0028958	8,7779	0,004689	8,7779 0,004689
10000	6,442	0,003521	-0,0064420	0,0064420	6,4484	0,003525	6,4484 0,003525
33000	3,36	0,00198	-0,0110880	0,0110880	3,3711	0,001987	3,3711 0,001987
100000	1,415	0,001008	-0,0141500	0,0141500	1,4292	0,001018	1,4292 0,001018
330000	0,456	0,000528	-0,0150480	0,0150480	0,4710	0,000545	0,4710 0,000545
1000000	0,152	0,000376	-0,0152000	0,0152000	0,1672	0,000414	0,1672 0,000414

Badanie wpływu rezystencji wewnętrznej źródła na wynik pomiaru napięcia stałego woltomierzem analogowym.

Urządzenie: woltomierz analogowy LM-3
Klasa: 0,5
Rv: 1 k
/ V

: 75 działek

Napięcie źródła: 10,5V
Zakres: 15V
Błąd: 0,075V

[ ]	[dz]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]
0	52,5	10,5	0,00000	0,00000	10,5000	0,07500	10,5000 0,07500
10	52,5	10,5	-0,00700	0,00700	10,5070	0,07550	10,5070 0,07550
33	52	10,4	-0,02288	0,02288	10,4229	0,07665	10,4229 0,07665
100	52,0	10,4	-0,06933	0,06933	10,4693	0,08000	10,4693 0,08000
330	51	10,2	-0,22440	0,22440	10,4244	0,09150	10,4244 0,09150
1000	49	9,8	-0,65333	0,65333	10,4533	0,12500	10,4533 0,12500
3300	43,0	8,6	-1,89200	1,89200	10,4920	0,24000	10,4920 0,24000
10000	32	6,4	-4,26667	4,26667	10,6667	0,57500	10,6667 0,57500
33000	16,5	3,3	-7,26000	7,26000	10,5600	1,72500	10,5600 1,72500
100000	7	1,4	-9,33333	9,33333	10,7333	5,07500	10,7333 5,07500
330000	2	0,4	-8,80000	8,80000	9,2000	16,57500	9,2000 16,57500
1000000	1	0,2	-13,33333	13,33333	13,5333	50,07500	13,5333 50,07500

Pomiar oporności źródła miernikiem cyfrowym.

Urządzenie: woltomierz cyfrowy Metex 4640A
Rv: 10M

Zakres		zmierzone		rdg	dgt	Ziarno	Rmin	Rmax	Pomiar zgodny
[ ]	[ ]	[ ]	[ ]	[%]	-	[ ]	[ ]	[ ]	-
200	1	1,24	0,05248	0,2	5	0,01	1,188	1,292	Nie
200	10	10,13	0,07026	0,2	5	0,01	10,060	10,200	Nie
200	100	99,99	0,24998	0,2	5	0,01	99,740	100,24	Tak
2000	1000	999,5	1,79925	0,15	3	0,1	997,70	1001,3	Tak
20000	10000	9990	17,985	0,15	3	1	9972,0	10008	Tak

3. Wnioski:

Błąd rośnie wraz z zwiększaniem zakresu ponad optymalny dla mierzonego napięcia dla obu typów mierników.

Gwałtowny wzrost błędu pomiaru oraz błędu systematycznego obserwujemy gdy opór źródła przekracza opór wewnętrzny miernika. Z tego powodu miernik analogowy nie sprawdził się w pomiarach napięcia źródła o dużej rezystencji wewnętrznej.

Pomiar oporności, miernikiem cyfrowym Metex, dla małych wartości (kilka-kilkadziesiąt
) obarczony jest bardzo dużym błędem.

6

---