WYDZIAŁ ELEKTRONIKI, TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI |
||||
KATEDRA MIERNICTWA ELEKTRONICZNEGO |
||||
LABORATORIUM PODSTAW MIERNICTWA |
||||
GRUPA 4A |
||||
Ćwiczenie nr 4 |
Imię i nazwisko |
informa |
||
M u l t i m e t r y
c y f r o w e |
Data wykonania ćwiczenia |
27-04-1999r |
||
|
Data odbioru sprawozdania |
04-05-1999r |
||
|
Ocena zaliczenia |
|
|
|
|
Uwagi i podpis |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Obliczanie wartości względnego błędu dyskretyzacji podczas pomiaru
napięcia stałego multimetrem V - 543 w zakresie od 0 do 100 V.
Błąd obliczam ze wzoru:
Rozdzielczość multimetru dla poszczególnych zakresów jest następująca:
dla Uz = 100mV (99.99mV) rozdzielczość = 10V
dla Uz = 1V (999.9 V) rozdzielczość = 0.1mV
dla Uz = 10V (9.999 V) rozdzielczość = 10mV
dla Uz = 100V (99.99 V) rozdzielczość = 0.01V
dla Uz = 1000V (999.9 V) rozdzielczość = 0.1 V
Wartości błędów na poszczególnych zakresach :
Zakres |
|
|
|
|
100 |
[mV] |
|
|
|
|
|
Napięcie |
V |
0.010 |
0.020 |
0.030 |
0.040 |
0.050 |
0.060 |
0.070 |
0.080 |
0.090 |
0.100 |
Błąd |
% |
0.100 |
0.050 |
0.033 |
0.025 |
0.020 |
0.017 |
0.014 |
0.013 |
0.011 |
0.010 |
Zakres |
|
|
|
|
1 |
[V] |
|
|
|
|
|
Napięcie |
V |
0.100 |
0.200 |
0.300 |
0.400 |
0.500 |
0.600 |
0.700 |
0.800 |
0.900 |
1.000 |
Błąd |
% |
0.100 |
0.050 |
0.033 |
0.025 |
0.020 |
0.017 |
0.014 |
0.013 |
0.011 |
0.010 |
Zakres |
|
|
|
|
10 |
[V] |
|
|
|
|
|
Napięcie |
V |
1.00 |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
7.00 |
8.00 |
9.00 |
10.00 |
Błąd |
% |
0.100 |
0.050 |
0.033 |
0.025 |
0.020 |
0.017 |
0.014 |
0.013 |
0.011 |
0.010 |
Zakres |
|
|
|
|
100 |
[V] |
|
|
|
|
|
Napięcie |
V |
10.0 |
20.0 |
30.0 |
40.0 |
50.0 |
60.0 |
70.0 |
80.0 |
90.0 |
100.0 |
Błąd |
% |
0.100 |
0.050 |
0.033 |
0.025 |
0.020 |
0.017 |
0.014 |
0.013 |
0.011 |
0.010 |
Zakres |
|
|
|
|
1000 |
[V] |
|
|
|
|
|
Napięcie |
V |
100.0 |
200.0 |
300.0 |
400.0 |
500.0 |
600.0 |
700.0 |
800.0 |
900.0 |
1000.0 |
Błąd |
% |
0.100 |
0.050 |
0.033 |
0.025 |
0.020 |
0.017 |
0.014 |
0.013 |
0.011 |
0.010 |
Na podstawie obliczonych danych uzyskałem następujące wykresy:
Wykres nr 1:
Wykres nr 2:
Wykres nr 3:
Wykres nr 4:
Wykres nr 5:
Uzasadnienie wyników pomiarów uzyskanych w ćwiczeniu 2
Mierzone napięcie stałe było zakłócane sygnałem sinusoidalnie zmiennym, a więc sygnałem podobnym do tego, jaki występuje w sieci energetycznej .Częstotliwości zakłócające były równe odpowiednio : 50Hz , 75Hz oraz 100Hz . Otrzymane wyniki pomiarów potwierdzają , że woltomierz integracyjny jest odporny na zakłócenia o częstotliwości równej częstotliwości sieci ( 50Hz ) i jej wielokrotności , natomiast reaguje na zakłócenia o częstotliwościach różnych od wielokrotności częstotliwości sieci .
W multimetrze integracyjnym okres pierwszej fazy całkowania wynosi 20ms ( co jest okresem napięcia przemiennego panującego w sieci ) . Woltomierz ten uśrednia mierzone napięcie w pierwszej fazie całkowania, zaś wartość średnia sygnału zmiennego sinusoidalnie brana za pełen okres przebiegu jest równa zeru i to niezależnie od wyboru początku uśredniania . Z tego wynika brak jakiegokolwiek wpływu zakłócenia na wynik pomiaru , o ile zakłócenie to ma częstotliwość równą 50Hz lub jej wielokrotność. Fakt, że oprócz częstotliwości 50Hz tłumione są również jej wielokrotności jest dość ważny, gdyż w praktyce często zdarza się, że oprócz sygnału 50Hz powstają też tzw. składowe harmoniczne wyższych rzędów.
Jeżeli natomiast zakłócenie ma częstotliwość różną od założonych powyżej mamy do czynienia z małym współczynnikiem tłumienia. Nastąpiło to w przypadku zakłócenia wywołanego przez przebieg o częstotliwości 75Hz , którego okres wynosi 13.33ms . Związane jest to z faktem rozpoczynania fazy pierwszego całkowania przy różnych chwilowych wartościach napięcia zakłócającego i odpowiadającym im różnym wartościom średnim sygnału zakłócającego . To właśnie spowodowało duże `rozmycie się' wyników pomiaru oscylujących wokół mierzonej wartości stałej .
Obliczenie liczby impulsów prądowych w jednym cyklu pomiarowym
Obliczenie liczby impulsów prądowych w jednym cyklu pomiarowym wykonane zostało według wzoru :
n= Tp/T gdzie : n - ilość impulsów
Tp - czas trwania cyklu Tp = 200ms
T - okres częstotliwości na wyjściu przetwornika U/f
dla T = 0.65ms dla T=2.00ms
n = 200/0.65 n=200/2.00
n = 308 n=100