Politechnika Rzeszowska

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Metrologia – laboratorium

Grupa/Zespół

Data

Nr ćwiczenia

Pomiary multimetrem cyfrowym

DMM measurements

3

1…………….....................

2.........................................

3.........................................

4.........................................

Ocena

I. Cel

ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z możliwościami pomiarowymi multimetru cyfrowego.

II. Zagadnienia:
1.

Zasada pomiaru rezystancji za pomocą omomierza cyfrowego.

2.

Zasada pomiaru napięcia AC za pomocą woltomierza cyfrowego.

Wykaz używanych przyrządów i ich podstawowe parametry metrologiczne (typ, zakresy, dokładność):

Przyrządy pomiarowe:

Przyrządy dodatkowe:

Przed rozpoczęciem pomiarów należy:

1. Włączyć kilkanaście minut wcześniej przyrządy (zasilane z sieci 230 V) w celu ustabilizowania się

ich termicznych warunków pracy.

2. Zdefiniować mezurand, czyli wielkość będącą przedmiotem pomiaru.
3. Wybrać odpowiednią funkcję pomiarową (OHM, ACV).
4. Sprawdzić zerowe wskazanie przyrządu.
5.

Przewody pomiarowe podłączyć najpierw do wejścia przyrządu a dopiero potem do obiektu.

Podczas pomiarów należy:

1. Wybrać najniższy możliwy zakres pomiarowy (RANGE) na przyrządach.
2. Zapisywać wszystkie miejsca znaczące odczytanego wskazania na przyrządzie cyfrowym.

III. Program

ćwiczenia:

1. Pomiar

wartości rezystancji liniowej omomierzem cyfrowym.

Zmierzyć wartość rezystancji R

x

badanego rezystora. Uwzględnić niezerową wartość rezystancji

przewodów R

p

, łączących rezystor z omomierzem. Opracować końcowy wynik pomiaru. Odczytać

i zapisać wartość nominalną rezystancji R, tolerancję



R

(%) oraz temp. wsp. rez. TWR (ppm/K) dla

badanego rezystora. Uwzględnić ew. przyrost rezystancji wskutek wydzielania się ciepła w rezystorze.
Przyjąć wartość rezystancji termicznej rezystora względem powietrza R

th

= 10 K/W.

1.1. Schemat

układu pomiarowego (uwzględnić R

x

, R

m

, R

wsk

):

Rys. 1. Schemat układu do pomiaru rezystancji omomierzem cyfrowym

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Metrologia – laboratorium. EN-DI-1, r. ak. 2011/12

ćw. 3 / str. 2

1.2. Wyniki pomiarów i obliczeń:

Wybrana funkcja pomiarowa multimetru:

Zdefiniowany mezurand:

ODCZYT
Zakres pomiarowy omomierza:



n

R

Rozdzielczość pomiaru:





rozdz

Wskazanie omomierza:



wsk

R

DOKŁADNOŚĆ
Parametry opisujące dokładność omomierza:







 dgt

rdg k

%

m

Wartość MDB pomiaru:













rozdz

wsk

MDB

100

k

R

m

Wartość mierzonej rezystancji:









MDB

wsk

m

R

R

POPRAWNOŚĆ

Rezystancja przewodów pomiarowych:









p

s

R

Poprawka:







s



p

Końcowy wynik pomiaru (wartość mezurandu)

:











MDB

wsk

x

p

R

R

Interpretacja metrologiczna końcowego wyniku pomiaru:

Rzeczywista wartość R

x

mierzonej

rezystancji znajduje się z jednakowym prawdopodobieństwem w przedziale wartości ( ; )

.

1.3. Parametry badanego rezystora odczytane z kodu paskowego

1 cyfra

2 cyfra

3 cyfra

mnożnik tolerancja TWR

Kolor

Wartość

Nominalna wartość rezystancji:



R

Tolerancja:



R



Graniczna wartość błędu rez. nominalnej:









R

R

R

100



Temperaturowy współczynnik rezystancji:



TWR

Moc wydzielana w rezystorze:







2

I

R

P

Przyrost temperatury rezystora:









P

R

T

th

Zmiana rezystancji nominalnej:













T

R

TWR

R

6

10

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Metrologia – laboratorium. EN-DI-1, r. ak. 2011/12

ćw. 3 / str. 3

2. Pomiar

napięcia przemiennego woltomierzem cyfrowym.

UWAGA

Pomiary dotyczą napięcia o wartości 230 V – należy zachować ostrożność podczas pomiarów!!!

Zmierzyć wartość skuteczną napięcia w sieci zasilającej 230 V za pomocą woltomierza cyfrowego.

Po wykonaniu czynności wstępnych zapisać wskazanie i opracować wynik pomiaru. Zakładając, że
impedancję wejściową multimetru modeluje równoległe połączenie rezystancji wejściowej R

V

oraz

pojemności wejściowej C

V

, wyznaczyć wartość impedancji wejściowej Z

V

woltomierza dla napięcia

o częstotliwości 50 Hz. Sprawdzić, czy badane napięcie zawiera składową stałą U

DC

. Zakładając, że

kształt mierzonego napięcia jest sinusoidalny, wyznaczyć wartość szczytową U

m

napięcia fazowego oraz

wartość skuteczną napięcia przewodowego U

p

.

2.1. Schemat

układu pomiarowego (uwzględnić U, U

m

, U

wsk

):

Rys. 2. Schemat układu do pomiaru wartości napięcia sieciowego

2.2. Wyniki pomiarów i obliczeń:

Wybrana funkcja pomiarowa multimetru:

Zdefiniowany mezurand:

ODCZYT
Zakres pomiarowy woltomierza:



n

U

Rozdzielczość pomiaru:





rozdz

Napięcie wskazywane

:



wsk

U

DOKŁADNOŚĆ
Parametry opisujące dokładność woltomierza:







 dgt

rdg k

%

m

Wartość MDB pomiaru

:













rozdz

wsk

MDB

100

k

U

m

Wartość mierzonego napięcia:









MDB

wsk

m

U

U

POPRAWNOŚĆ
Rezystancja wejściowa woltomierza:



V

R

Pojemność wejściowa woltomierza:



V

C

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych

Metrologia – laboratorium. EN-DI-1, r. ak. 2011/12

ćw. 3 / str. 4

Impedancja wejściowa woltomierza:

 



















1

π

2

2

V

V

V

V

C

R

f

R

f

Z

Błąd systematyczny metody:









wsk

V

L

s

U

Z

Z

Poprawka:







s



p

Końcowy wynik pomiaru (wartość mezurandu)

:











MDB

wsk

p

U

U

Interpretacja metrologiczna końcowego wyniku pomiaru:

Rzeczywista wartość skuteczna U napięcia

znajduje się z jednakowym prawdopodobieństwem w przedziale wartości ( ; ) V.


Wartość składowej stałej w mierzonym napięciu:



DC

U

Wartość szczytowa (amplituda) napięcia fazowego:







U

U

2

m

Wartość skuteczna napięcia międzyfazowego:







U

U

3

p

Skomentować

: Omomierz włączamy równolegle do rezystora badanego.

Uzasadnić stwierdzenie

: Im wyższa jest częstotliwość mierzonego napięcia, tym większy jest wpływ

przyrządu na obiekt, wynikający z elektrycznego obciążania źródła.




IV. Podsumowanie pomiarów, wnioski i spostrzeżenia:

Literatura:

1.

Chwaleba A.: Metrologia elektryczna, Warszawa: WNT, 2010.

2. Parchański J.: Miernictwo elektryczne i elektroniczne, Warszawa: WSiP, 1997.
3.

Sydenham P.H.: Podręcznik metrologii. Warszawa: WKiŁ, 1990.