Klasa	Imię i nazwisko	Nr W dzienniku	Zespół Szkół Łączności w Krakowie
3Ti		38	Pracownia elektroniczna
Nr ćw.	Temat ćwiczenia	Data	Ocena	Podpis
12	Badanie własności metrologicznych mierników	19.09.2000

• Badanie własności metrologicznych mierników

1. Zapoznać się z budową miernika V-640

a/ podać jego własności metrologiczne

b/ narysować schemat blokowy, opisać zasadę pracy i wyposażenie dodatkowe

2. Podać własności metrologiczne mierników:

a/ YF3503

b/ EDM83

c/ UT2001

3. Dla Fg = 1kHz ustawić na oscyloskopie U = 5Vss dla Rg = 600 i wykonać pomiary w/w miernikami napięcia i poziomu:

 = 20log Ux/Uo gdzie Uo = 0,775V dla Po = 1mW na Robc = 600

4. Utrzymując Ug = 5Vss zmieniać Fg po wartościach:

50; 100; 150; 200; 250; 500; 1000Hz

1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 8; 10; 15; 20; 30; 50; 80; 100; 120; 150kHz

odczytać wskazania mierników i na ich podstawie wykonać wykresy U=f(F), A=f(F).

Wyznaczyć częstotliwości graniczne przy:

a/ -1dB

b/ -3dB

5. Dla wszystkich mierników przy Fg = 1kHz i Ug = 5Vss wykonać pomiary dla przebiegów:

a/ sinusoidalnych

b/ trójkątnych

c/ prostokątnych przy m = 50%

6. Dla miernika V-640 przy Ug = 5Vss wykonać pomiary przy:

• Fg = 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 20; 50; 80; 100; 120; 150; i 200 kHz

a/ bez sondy w. cz.

b/ z sondą szczytową w. cz.

c/ z sondą międzyszczytową w. cz.

Na podstawie otrzymanych wyników wykonać wykresy U = f(F)

7. Podać wnioski własne.

8. Podać wykaz przyrządów.

Lp.	Fpom.[Hz]	V-640[V]	V-640[dB]	YF3503[V]	EDM83[V]	EDM83[dB]	UT2001[V]
1	50	1,71	7	1,74	1,764	7,1	1,72
2	100	1,72	7	1,75	1,753	7,1	1,75
3	150	1,71	7	1,74	1,747	7	1,75
4	200	1,7	6,9	1,74	1,743	7	1,74
5	250	1,7	6,9	1,74	1,74	7	1,74
6	500	1,7	6,9	1,73	1,735	7	1,73
7	1000	1,72	7	1,76	1,748	7	1,75
8	1500	1,72	7	1,76	1,718	6,9	1,74
9	2000	1,72	7	1,76	1,682	6,7	1,73
10	2500	1,72	7	1,77	1,64	6,5	1,72
11	3000	1,73	7	1,76	1,595	6,2	1,73
12	4000	1,73	7	1,75	1,504	5,7	1,73
13	5000	1,73	7	1,74	1,418	5,2	1,74
14	8000	1,73	7	1,69	1,222	3,9	1,83
15	10000	1,72	7	1,64	1,139	3,3	1,94
16	15000	1,7	7	1,58
17	20000	1,7	7	1,44
18	30000	1,7	7
19	50000	1,7	7
20	80000	1,7	7
21	100000	1,69	6,8
22	120000	1,61	6,5
23	150000	1,48	5,8

• Fpomiarowa = 1000Hz Ug = 5Vss

U wejściowe	V-640 [V]	YF3503 [V]	EDM83 [V]	UT2001 [V]
sinus	1,71	1,75	1,739	1,74
trójkąt	1,38	1,4	1,453	1,4
prostokąt	2,73	2,78	2,403	2,83

Napięcie pomiarowe Ug = 5Vss




1. Multimetr V-640

a/ własności metrologiczne miernika V-640

Zakresy pomiarowe
Napięcie stałe	1,5mV…1500V
Napięcie zmienne	1,5mV…1500V
Prąd stały	150nA…1,5A
Prąd zmienny	150nA…1,5A
Rezystancja	2…10G
Zakres częstotliwości
Bezpośredni	10Hz…20kHz
Z sondą w. cz.	1kHz…1000MHz
Skala dB	-60…+60
Dokładność pomiaru	±1,5%
Rezystancja wejściowa	100M
Zasilanie	Bateryjne

b/ praca V-640

Schemat blokowy:




Schemat sondy V4025:




• Zasada działania


Wzmacniacz napięcia (zasadnicza część multimetru) to układ o wzmocnieniu bezpośrednim, o dużym współczynniku wzmocnienia i dużej rezystancji wejściowej. Jest ona uzyskana dzięki zastosowaniu na wejściu symetrycznego podwójnego tranzystora polowego. Prąd wejściowy tego tranzystora jest skutecznie kompensowany w całym zakresie temperatury pracy przyrządu, dzięki czemu nie występuje wychylenie początkowe wskazówki.

Cały układ wzmacniacza objęty jest pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego o wartości zmienianej za pomocą dzielnika sprzężenia zwrotnego. Dzielnik ten i wejściowy dzielnik oporowy umożliwiają wybór zakresu pomiarowego. Dla uzyskania zwiększonej odporności na zakłócenia podczas pomiarów napięć stałych wzmacniacz posiada dodatkową pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego dla składowej zmiennej tak, że tłumienie sygnałów o częstotliwości 45…65Hz podczas pomiarów napięć stałych na zakresie 1,5mV wynosi ok. 40dB. Ten sam wzmacniacz jest wykorzystywany podczas pomiaru napięć i prądów zmiennych do 20kHz. Liniowość skali miernika podczas tych pomiarów jest zagwarantowana oryginalnym układem przetwornika napięcia zmiennego na stałe dołączonego do wyjścia wzmacniacza. Przetwornik składa się z prostownika diodowego i wzmacniacza i silne sprzężenie umożliwia uzyskanie wysokiej dokładności i liniowości przetwarzania w szerokim zakresie częstotliwości.

Przyrząd ma wbudowane skutecznie działające układy zabezpieczające przed przeciążeniem.

Układ elektryczny i konstrukcja mechaniczna przyrządu zawierają szereg oryginalnych, opatentowanych rozwiązań.

• Zastosowanie

Multimetr elektroniczny V-640 jest uniwersalnym analogowym przyrządem wielozakresowym do pomiaru:

• Napięć stałych

• Napięć zmiennych

• Prądów stałych

• Prądów zmiennych

• Poziomu w decybelach

• Rezystancji

• Temperatury (przy użyciu sondy)

• Wyposażenie dodatkowe

• Sonda w. cz. Do 1000MHz

• Sonda napięć stałych i zmiennych do 30kV

• Sonda wartości międzyszczytowych napięcia do 1000V

• Sonda do pomiaru temperatury w zakresie -150…+500C

• Dzielnik pojemnościowy (nakładka na sondę w. cz.) do 500V

• Trójnik pomiarowy standard złączy:




2. Inne mierniki.

a/ YF3503

Napięcie stałe	200mV…1000V
Napięcie zmienne	200mV…750V
Prąd stały	200A…20A
Prąd zmienny	200A…20A
Rezystancja	200…20M
Pojemność	2nF…20F

b/ EDM83

Napięcie stałe	400mV…1000V
Napięcie zmienne	400mV…750V
Pojemność	4nF…40F
Indukcyjność	40mH…40H

c/ UT2001

Napięcie stałe	200mV…1000V
Napięcie zmienne	200mV…750V
Prąd stały	200A…10A
Prąd zmienny	2mA…10A
Pojemność	2nF…20F
Rezystancja	200…200M

3. Pomiary wyżej.

4. Wykresy:





























6. Pomiary i wykres wyżej.

7. Wnioski

• Najszerszy zakres pomiarowy napięcia (1,5mV…1500V) posiada multimetr V-640, jako miernik analogowy. Spośród mierników cyfrowych najlepsze zakresy (200mV…1000V stały, 200mV…750V zmienny) posiadają UT2001 i YF3503.

• Najszerszy zakres pomiarowy prądu (200A…20A) posiada YF3503. Zaś V-640 posiada najniższą dolną granicę zakresu pomiarowego.

• Najszerszy zakres pomiarowy rezystancji (2…10G)posiada V-640. Z mierników cyfrowych najlepszy pod tym względem jest UT2001 (200…200M).

• Tylko mierniki V-640 oraz EDM83 umożliwiają pomiar poziomu w decybelach.

• Tylko miernik V-640 posiada możliwość pomiaru temperatury za pomocą sondy temperaturowej.

• Miernik V-640 jako multimetr analogowy jest ze wszystkich prezentowanych tu mierników najbardziej odporny na zmiany częstotliwości, pomiary z niewielką niedokładnością można prowadzić jeszcze przy F = 80kHz. Następne w tej kategorii są YF3503 i UT2001 (do ok. 5kHz), na końcu plasuje się EDM83 (do ok. 1000Hz).

8. Przyrządy

• Generator TTi TG215

• Multimetr V-640 (III/1/477PE)

• Multimetr EDM83

• Multimetr YF3503

• 
  Oscyloskop OX 800

Lp.	Fpom. [Hz]	V-640 bez sondy [V]	V-640 z sondą szczytową [V]	V-640 z sondą międzyszczytową [V]
1	100	1,72	0,12	4,71
2	200	1,7	0,15	4,74
3	500	1,7	0,3	4,75
4	1000	1,72	0,58	4,76
5	2000	1,72	0,9	4,76
6	3000	1,73	1,12	4,76
7	4000	1,73	1,25	4,76
8	5000	1,73	1,35	4,76
9	8000	1,73	1,49	4,75
10	10000	1,72	1,54	4,74
11	20000	1,7	1,65	4,73
12	50000	1,7	1,71	4,73
13	80000	1,7	1,73	4,72
14	100000	1,69	1,73	4,72
15	120000	1,61	1,73	4,72
16	150000	1,48	1,73	4,72
17	200000	1,19	1,73	4,72




10

10

10

10

---