Porada Krzysztof POMIAR NAPIĘĆ OKRESOWO Politechnika wrocławska

Rychlik Marek ZMIENNYCH PRZYRZĄDAMI wydział Elektryczny
ANALOGOWYMI I CYFROWYMI rok studiów II

LABOLATORIUM Z MIERNICTWA ELEKTRYCZNEGO

Ćw.nr 3 30.10.96 ocena:

POMIAR NAPIĘĆ OKRESOWO ZMIENNYCH METODĄ ANALOGOWEGO PRZETWARZANIA W PRZYRZĄDACH ANALOGOWYCH I CYFROWYCH

1.Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie parametrów typowych woltomierzy napięć okresowo
zmiennych , źródeł i charakteru błędów w pomiarach napięć zmiennych oraz przyswojenie
pojęć opisujących sygnały zmienne okresowo i przetworniki pomiarowe, stosowane w
woltomierzach napięć zmiennych. Szczególną uwagę zwraca się na pomiar wartości
skutecznej.

2.Pomiar napięcia. Wpływ impedancji wejściowej woltomierza na wynik pomiaru napięcia
Schemat pomiarowy

Tabelka pomiarowa

Sposób	Miernik elektromagnetyczny			Miernik magneto elektryczny			Mierniki cyfrowe
mierzenia	U	U+ΔU	δU	U	U+ΔU	δU	U1+ΔU	U2+ΔU	U3+ΔU
miernikami	V	V	%	V	V	%	V	V	V
razem	4,96	4,96±0,04	0,008	5	5,0±0,2	0,05	4,979±0,002	4,936±0,002	4,97±0,02
osobno	4,95	4,95±0,04	0,008	4,9	4,90±0,08	0,02	4,972±0,002	4,936±0,002	4,96±0,02
osobno	4,5	4,50±0,04	0,008	4,05	4,05±0,08	0,02	4,029±0,002	4,000±0,002	4,02±0,02
razem	0,4	0,40±0,04	0,1	0,42	0,42±0,08	0,2	0,4460±0,0002	0,4404±0,0002	0,457±0,003
bez elektro	-	-	-	4,04	4,04±0,08	0,02	4,018±0,002	3,998±0,002	4,01±0,02

Wpływ częstotliwości mierzonego sygnału na wskazanie woltomierza

lp.	f	U
	Hz	v
1	10	3,570±0,002
2	30	3,644±0,002
3	50	3,671±0,002
4	100	3,681±0,002
5	150	3,638±0,002
6	200	3,648±0,002
7	300	3,662±0,002
8	500	3,680±0,002
9	1000	3,653±0,002
10	1200	3,658±0,002
11	1500	3,662±0,002
12	1700	3,665±0,002
13	2000	3,668±0,002
14	3000	3,681±0,002
15	4000	3,691±0,002
16	5000	3,700±0,002
17	7000	3,713±0,002
18	10000	3,730±0,002
19	15000	3,743±0,002

Wykres U=f(f)

Tabela wpływ kształtu sygnału mierzonego na wskazanie woltomierzy

	U±ΔU	U1±ΔU	U2±ΔU	U3±ΔU
Przebieg	V	V	V	V
50 Hz
	4,03±0,08	4,012±0,002	3,991±0,002	4,00±0,02
	6,5±0,2	5,703±0,003	5,820±0,003	6,47±0,03
	3,18±0,08	3,272±0,002	3,248±0,002	3,16±0,02
5kHz
	4,02±0,08	4,040±0,002	3,981±0,002	4,03±0,02
	6,4±0,2	5,651±0,003	5,761±0,003	6,44±0,03
	3,2±0,08	3,317±0,002	3,281±0,002	3,20±0,02
1kHz
	3,98±0,08	3,987±0,002	3,947±0,002	3,97±0,02
	6,5±0,2	5,692±0,003	5,812±0,003	6,47±0,03
	3,12±0,08	3,234±0,002	3,213±0,002	3,12±0,02

	Włączone T RMS	Wyłączone T RMS	Przebieg
Napięcie ze składową	9,557±0,005	4,959±0,003
stałą [V]	10,900±0,005	7,203±0,004
	9,118±0,005	4,087±0,002
Napięcie bez	5,003±0,003	4,987±0,003
składowej stałej [V]	7,250±0,004	7,230±0,004
	4,115±0,002	4,103±0,002

3.Spis przyrządów.
Oscyloskop 019-J21-N-3800/IVh
Woltomierze:
elektromagnetyczny T-1649 0,5
magnetoelektryczny T-1648 1,5 V-640
cyfrowe:
V-541 0,05%
DM-4500 0,05%
RFTG 1002.500 2V-0,05% 20V-0,07%

4. Wnioski
Z przeprowadzonego ćwiczenia wynika, że miernik elektromagnetyczny, który służy zarówno do pomiaru napięć stałych jak i zmiennych ze względu na swoją małą rezystancję wewnętrzną wprowadza tak duże błędy, że dyskwalifikują one pomiar przeprowadzony wszystkimi miernikami jednocześnie podłączonymi, ponieważ miernik elektromagnetyczny powoduje duże spadki napięcia, podczas mierzenia napięcia gdy nastawiona była duża stabilność źródła napięcia nie było już tak dużych różnic we wskazaniach mierników. Jak widać z wykresu na wskazanie miernika wpływ ma również częstotliwość mierzonego napięcia. Miernikami przeznaczonymi na mierzenie napięcia przebiegów sinusoidalnych nie powinniśmy mierzyć napięć przebiegów innych niż sinusoidalne, ze względu na błąd wynikający z współczynnika kształtu, który jest wyliczony dla przebiegu sinusoidalnego. Na błąd pomiaru wpływa również nakładanie się dwóch sygnałów, ale współczesne mierniki cyfrowe potrafią poprawnie zmierzyć sygnał ze składową stałą jak i sygnały inne nią sinosuidalne.

---