Pomiary wielkosci elektrycznych Pomiar napiecia id 374583

background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

1 z 5

Instrukcja do ćwiczenia 1

Dział – Pomiary wielkości elektrycznych.

Temat: Pomiar napięcia.

Cel ćwiczenia: Poznanie sposobu pomiaru napięcia.

I. Wprowadzenie.

Napięcie stałe U najczęściej mierzy się elektronicznym woltomierzem analogowym lub
cyfrowym, woltomierzem magnetoelektrycznym, rzadziej woltomierzem elektrostatycznym
lub kompensatorem.
Przy pomiarach napięcia woltomierzem analogowym wartość napięcia U

(w woltach) oblicza

się ze wzoru:

=

(1.1)

gdzie: α – wychylenie woltomierza,

c

v

– stała podziałki woltomierza,

Stała podziałki woltomierza c

v

, określa ile woltów przypada na jedną działkę w mierniku.

Jednostka stałej podziałki jest V/dz. Stałą podziałki oblicza się ze wzoru:

=

(1.2)

gdzie: U

N

- jest znamionowym zakresem woltomierza wyrażonym w woltach, V;

α

N

- jest znamionową (maksymalną) liczbą działek woltomierza, wyrażoną w dz.

Mierząc miernikami popełniamy błędy pomiarowe:
Bezwzględny błąd pomiaru dla danego zakresu pomiarowego oblicza się ze wzoru:

∆ = ±

(1.3)

gdzie: kl - oznacza klasę dokładności zastosowanego woltomierza.

Błąd bezwzględny wyrażony jest w V i stanowi stałą wartość pomiaru, zatem należy pamiętać
o pomiarze wielkości bliskiej nastawionemu zakresowi. Uniknie się wtedy dużego błędu
względnego.
Względny błąd niepewność wyniku pomiaru napięcia (wyrażona w procentach) w
warunkach znamionowych, wynosi:

%

= ±

(1.4)

Gdy obwód źródła napięcia jest otwarty (rys. l.1), to napięcie U na zaciskach 1-2 jest równe
sem E źródła.

Rys. 1.1 Układ otwarty.

Rys.1.2 Układ z woltomierzem.

R

w

E

U

1

2

R

w

E

U

1

2

V

I

V

R

V

background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

2 z 5

Jeżeli rezystancja źródła napięcia badanego wynosi R

w

, a rezystancja woltomierza wynosi R

V

(rys. 1.2), to woltomierz wskaże sem E źródła pomniejszoną o spadek napięcia na R

w

źródła,

zatem na zaciskach 1-2 napięcie obliczone jest ze wzoru:

=

(1.5)

Jeżeli prąd I

V

w obwodzie wynosi:

=

(1.6)

to:

=

1 −

(1.7)

Gdy rezystancja zastosowanego woltomierza jest co najmniej 1000 razy większa niż
rezystancja źródła, czyli gdy 1000 R

w

< Rv, to w przemysłowych pomiarach napięcia można

pominąć błąd systematyczny bezwzględny.
W przypadku stosowania przyrządów cyfrowych dopuszczalny błąd bezwzględny
niepewności pomiaru zależy od zakresu i wartości mierzonej.

∆ = ±(|

| + |

|)

(1.8)

Gdzie: N

x

, N

z

oznaczają wynik pomoru i nastawiony zakres,

δ

x

δ

z

oznaczają względną niepewność przyrządu wartości mierzonej i wartości

końcowej zakresu,

Dopuszczalny względny błąd pomiarowy przyrządu cyfrowego oblicza się z wzoru:

= ±

(1.9)

Pomiary napięcia przemiennego wykonuje się podobnie jak pomiary napięcia

stałego, jednak przed przystąpieniem do pomiarów należy określić, jaka miara napięcia
przemiennego ma być mierzona. Rozróżnia się następujące miary:
• wartość skuteczna,
• wartość średnia,
• wartość szczytowa (maksymalna),
• przebieg czasowy.

Wartość skuteczną napięcia sinusoidalnego można mierzyć odpowiednio

woltomierzem

elektronicznym

z

prostownikiem

liniowym

i

woltomierzem

magnetoelektrycznym z prostownikiem liniowym. Częstotliwość graniczna woltomierzy
magnetoelektrycznych z prostownikami wynosi ok. 1MHz. Częstotliwość graniczna
przyrządów elektronicznych dobrej klasy wynosi ok. 1 GHz.

Wartość średnią wyprostowanego przebiegu napięcia zmiennego można mierzyć

za pomocą odpowiednio: woltomierza magnetoelektrycznego z prostownikiem liniowym.
Można też zastosować cyfrowy miernik wartości średniej.

Wartość szczytową napięcia mierzy się woltomierzem magnetoelektrycznym lub

cyfrowym wyposażonym w przetwornik wartości szczytowej.

Czasowy przebieg napięcia okresowego bada się za pomocą oscyloskopu

elektronicznego. Czasowy przebieg pojedynczego impulsu napięcia bada się za pomocą
oscyloskopu z pamięcią. Dokładność pomiarów oscyloskopem jest mała. Niepewność
pomiaru wynosi kilka procent.

Do pomiarów napięcia na źródle o bardzo malej mocy nie należy używać woltomierzy

elektromagnetycznych ani elektrodynamicznych, ani nawet magnetoelektrycznych, ponieważ
impedancja wejściowa tych woltomierzy jest mała w porównaniu z impedancja wejściową
woltomierzy elektronicznych, mających na wejściu tranzystor polowy, lub woltomierzy
elektrostatycznych.

background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

3 z 5


II. Treść zadania.

Przeprowadzić pomiar napięcia stałego i napięcia przemiennego miernikami analogowymi
i cyfrowymi. Opracować wyniki pomiaru, obliczając błędy względne i bezwzględne pomiaru.
Pomiar przeprowadź dla 5 położeń przełącznika.

Sposób postępowania:

1.

Zapoznać się z treścią zadania.

2.

Zapoznaj się z przyrządami i elementami używanymi w ćwiczeniu.

3.

Uzupełnij w sprawozdaniu wykaz elementów (wpisz numery seryjny, zakresy i dane
znamionowe).

4.

Połącz układ pomiarowy zgodnie ze schematem.

5.

Dokonaj ustawienia elementów i zakresów pomiarowych.

6.

Zgłoś gotowość do wykonania pomiarów.

7.

Włącz zasilanie, dokonaj korekt ustawień i przejdź do odczytów.

8.

Zapisz w tabeli odczytane wielkości.

9.

Oblicz pozostałe wielkości tabeli(stalą podziałki miernika, wielkość wskazywana,
bledy pomiarowe zapisz granice zmian napięcia mierzonego).

10.

Wyłącz układ i dokonaj modyfikacji układu.

11.

Powtarzaj działania od punktu 4 do punktu 10.

12.

Rozłącz układ i posprzątaj stanowisko.

13.

Wyciągnij wnioski i wpisz je do sprawozdania.

14.

Wyślij sprawozdanie na serwer.


III. Sprawozdanie z przeprowadzonego ćwiczenia.

1. Schemat układu pomiarowego

a) Układ dla miernika analogowego,

b) Układ dla miernika cyfrowego,

2. Wykaz elementów

Rezystor R

S

– typ.

I

N

=

R

N

=

Woltomierze:

background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

4 z 5

3. Tabela pomiarowa.

a) Tabela pomiarowa do pomiaru napięcia stałego miernikiem analogowym

Lp. U

N

α

n

c

v

α

U

Δ

v

δ

U%

U ±Δ

v

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

1

2

3

4

5

b) Tabela pomiarowa do pomiaru napięcia stałego miernikiem cyfrowym.

Lp.

U

N

U

Δ

U

δ

U%

U±Δ

U

-

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

1.

2.

3.

4.

5.

c) Tabela pomiarowa do pomiaru napięcia przemiennego miernikiem analogowym.

Lp. U

N

α

n

c

v

α

U

Δ

v

δ

U%

U ±Δ

v

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

1

2

3

4

background image

Projekt "Modernizacja oferty kształcenia zawodowego w powiązaniu z potrzebami lokalnego/

regionalnego rynku pracy" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego

Funduszu Społecznego.

5 z 5

d) Tabela pomiarowa do pomiaru napięcia przemiennego miernikiem cyfrowym.

Lp.

U

N

U

Δ

U

δ

U%

U±Δ

U

-

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

1.

2.

3.

4.

5.

4. Obliczenia

5. Uwagi i wnioski


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Elektrotechnika Rezonans Napiec id 159271
Pomiary wielkosci elektrycznych Pomiar napiec oscyloskopem id 3
Pomiary wielkosci elektrycznych Badanie bramek logicznych id 37
Pomiary wielkości elektrycznych Instrukcja do ćw 08 Pomiar napięć oscyloskopem
Pomiary elektryczne wielkości elektrycznych i nieelektrycznych – pomiar prądu, napięcia, rezystancji
Pomiary wielkości elektrycznych Instrukcja do ćw 05 Badanie diody – charakterystyka prądowo napięc
Cyfrowy pomiar podstawowych wielkości elektrycznych
Pomiary napiec zmiennych id 374 Nieznany
Sprawozdania przerobione, Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych, ZESPÓŁ SZKÓŁ Im
Sprawozdania przerobione, Pomiary podstawowych wielkości elektrycznych, ZESPÓŁ SZKÓŁ Im
cw 4 Pomiary wielkości elektrycznych za pomocą oscyloskopu
Pomiary wielkosci elektrycznych Minimalizacja funkcji tablica
1 dmm, dmm p, Pomiary wielkości elektrycznych multimetrami
ZASTOSOWANIE MULTIMETRÓW CYFROWYCH DO POMIARU PODSTAWOWYCH WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH
Oscyloskopowe pomiary wielkości elektrycznych
cw 2 Pomiary w układach wielkości elektrycznych z użyciem oscyloskopu
24 cyfrowy pomiar podstawowych wielkosci elektrycznych

więcej podobnych podstron