TECHNKUM NR 2 W WYSZKOWIE
Temat ćwiczenia Badanie woltomierza magnetoelektrycznego; skalowanie woltomierza jako omomierza.		Ocena
Imię i nazwisko Mateusz Owsiany	Klasa II TE	Data wykonania ćwiczenia 29 IX 2010 r.
Nr grupy 2	Skład grupy Łukasz Mróz, Mariusz Nowakowski, Mateusz Owsiany, Pamrowski Grzegorz, Rosiński Rafał.

1) Sprawdzanie dokładności woltomierza.

I) Urządzenia używane podczas wykonywania ćwiczenia:

- zasilacz DC Power Supply (HY 3005; ustawione napięcie 32V);

- rezystor potencjometryczy;

- multimetr magnetoelektryczny;

- multimetr cyfrowy (UNI-T M890F; użyty jako woltomierz );

- przewody łączeniowe.

II) Schemat:

III) Wyniki pomiarów.

L.p.	Przyrząd badany		Przyrząd wzorcowy					Błąd bezwzględny ∆U = Um - Up
						0 αmax			αmax 0		0 αmax	αmax 0
		α	Um	α	Up	α		Up	∆U	∆U
-	dz.	V	dz.	V	dz.		V	V	v
1.	5	5V	-	10,9V	-		-	-5,9V	-
2.	7	7V	-	12,6V	-		-	-5,6V	-
3.	9	9V	-	13,3V	-		-	-4,3V	-
4.	12	12V	-	15,8V	-		-	-3,8V	-
5.	14	14V	-	17,9V	-		-	-3,9V	-
6.	17	17V	-	20,4V	-		-	-3,4V	-
7.	20	20V	-	23,6V	-		-	-3,6V	-
8.	29	29V	-	31,7V	-		-	-2,7V	-

L.p.	Przyrząd badany		Przyrząd wzorcowy					Błąd bezwzględny ∆U = Um - Up
						0 αmax			αmax 0		0 αmax	αmax 0
		α	Um	α	Up	α		Up	∆U	∆U
-	dz.	V	dz.	V	dz.		V	V	v
1.	27	27V	-	-	-		30,5	-	-3,5V
2.	26	26V	-	-	-		29,5	-	-3,5V
3.	23	23V	-	-	-		26,2	-	-3,2V
4.	20	20V	-	-	-		23,4	-	-3,4V
5.	16	16V	-	-	-		20	-	-4V
6.	14	14V	-	-	-		17,9	-	-3,9V
7.	10	10V	-	-	-		14,6	-	-4,6V
8.	4	4V	-	-	-		9,7	-	-5,7V

IV) Obliczenia.

∆U = Um - Up
Maksymalny błąd bezwzględny- 5,9V

Błąd względny (∆/Up) - 0,54

Klasa przyrządu- 0,18

V) Krzywe błędów bezwzględnych woltomierza badanego.

2) Rozszerzanie zakresu pomiarowego woltomierza.


I) Urządzenia używane podczas wykonywania ćwiczenia:

- zasilacz DC Power Supply (HY 3005; ustawione napięcie 10V);

- rezystor dekadowy (TYP DR4a-16);

- multimetr cyfrowy (YF-3503; użyte jako woltomierz);

- woltomierz magnetoelektryczny;

- przewody łączeniowe.

II) Schemat:

III) Wyniki pomiarów.

L.p.	Uw	Ub	Rd	Rv	IV
-	V	V	Ω	Ω	mA
1.	5V	4,2V	900	5,7kΩ	0,76
2.	5,5V	4,7V	900	5,7kΩ	0,82
3.	6V	5,1V	900	5,7kΩ	0,89
4.	6,5V	5,6V	900	5,7kΩ	0,98
5.	7V	6V	900	5,7kΩ	1,00
6.	5V	4,2V	1100	5,7kΩ	0,76
7.	5,5V	4,6V	1100	5,7kΩ	0,8
8.	6V	5V	1100	5,7kΩ	0,87
9.	6,5V	5,5V	1100	5,7kΩ	0,96
10.	7V	5,8V	1100	5,7kΩ	1,01

IV) Obliczenia.

Rezystancja wewnętrzna Rv:

R_v = = 5,625 Ω

Prąd Iv:

I_v = = = 1,06 mA

3. Skalowanie woltomierza jako omomierza.

I) Urządzenia używane podczas wykonywania ćwiczenia:

- zasilacz DC Power Supply (HY 3005; ustawione napięcie 32V);

- rezystor potencjometryczy;

- multimetr magnetoelektryczny (5kΩ);

- multimetr cyfrowy (UNI-T M890F; użyty jako woltomierz );

- przewody łączeniowe.

II) Schemat:

III) Wyniki pomiarów.

L.p.	U	Rx	Wskazania woltomierza
	V	Ω	dz
1.	0,5	1000	4
2.	1	1000	6
3.	1,5	1000	9
4.	2	1000	11
5.	2,5	1000	13
6.	3	1000	15
7.	3,5	1000	17
8.	4	1000	19
9.	4,5	1000	22
10.	5	1000	23
11.	5,5	1000	26
12.	6	1000	27
13.	6,5	1000	30

IV)Przebieg α=f(Rx)

WNIOSKI.

Ad. 1 Rezystancja wewnętrzna zwiększa się, bo dla coraz to większych zakresów musimy mieć coraz to większy posobnik (dodatkowy rezystor włączany szeregowo z woltomierzem), by nie spalić ustroju miernika coraz to większa wartość napięcia musi się odłożyć na posobniku.

Ad. 2 Nie zawsze tak jest. Jest tak tylko wtedy, gdy rezystancja woltomierza jest stała na wszystkich zakresach pomiarowych. Warunek ten spełniają tzw. analogowe mierniki elektroniczne.

Ad. 3 Łączymy szeregowo z woltomierzem posobnik, gdy jego rezystancja będzie równa rezystancji woltomierza zakres zwiększy się dwukrotnie. Wyprowadzone wzór:
Rp=((Rv*Un)/Uv)-Rv
I jeszcze poniżej na krotność poszerzenia zakresu pomiarowego:
n=(Rv+Rp)/Rv
n-krotność poszerzenia zakresu
Rp-rezystancja posobnika
Rv-rezystancja wewnętrzna woltomierza bez posobnika
Uv-zakres woltomierza przed poszerzeniam
Un-zakres woltomierza po poszerzeniu

Ad. 4 Wartość rezystancji odpowiadajaca początkowemu, środkowemi i końcowemu wskazowi podziałki omomierza szeregowego:
Rx=0, wtedy α=max
Rx->∞, wtedy α=0
Rx=Rw, wtedy α=1/2*α
Rw-rezystancja wewnętrzna omomierza

Ad. 5 Omomierz szeregowy jest przeznaczony do pomiarów rezystancji dużych. Jest to spowodowane tym, że przy dużych rezystancjach masz małe prądy, płynące przez ustrój. Ponadto przy omomierzu równoległym małe rezystancje powodują małe wychylenia. Dlatego też małe rezystnacje spowodowałyby w omomierzu szeregowym zwyczajne wychylenie wskazówki na max i byłoby po zawodach i nic byś nie pomierzył.

Podczas wykonywania tego ćwiczenia zaliczymy tu takie spostrzeżenia jak to , iż woltomierz cyfrowy jest dokładniejszy od analogowego ; woltomierze magnetoelektryczne mają szerokie zastosowanie w różnych typach układów. Na podstawie wykonanych ćwiczeń poznajemy układy nastawiania żądanego napięcia ,oraz poznajemy właściwości woltomierzy. W dwustopniowym układzie nastawiania napięcia widzimy iż dla różnych położeń suwaków rezystorów R1 i R2 napięcie zmienia się tak ,że im bliżej suwaki koło siebie tym mniejsze wartości. Z pomiarów ogniwa elektrochemicznego wnioskujemy ,iż dla wyższych zakresów woltomierza analogowego różnice z wolt. cyfrowym są większe. Za pomocą dzielnika napięcia możemy mierzyć wartości większe niż na najwyższym zakresie miernika. Z pomiarów dokładności woltomierza wnioskujemy , że mimo swych lat nadal pracują jak nowe.

---