Kordowski Mariusz gr. 4 b

Ćwiczenie 5

1.Charakterystyka I = f(U) układu prostowniczego woltomierza prostownikowego mostkowego:

2.Krzywe skalowania U = f(I) woltomierza prostownikowego z przetwornikiem wartości średniej

(U

1

) oraz woltomierza z przetwornikiem wartości szczytowej (U

2

):

3.Minimalna wartość chwilowej rezystancji wejściowej woltomierza prostownikowego
szczytowego:

Dane: R

N

= 10Ω, U

N

= U

10

= U(i

ład

) = 61,2 mV, U

WE

= U

20

= 4,44 V

Aby obliczyć wartość chwilową rezystancji wejściowej używamy wzoru:

WE

WE

WE

U

R

I

=

Najpierw obliczamy wartość I

WE

:

122, 4

12, 24

10

WE

U

mV

I

mA

R

=

=

=

Ω

Teraz mamy wszystko do obliczenia R

WE

:

4, 44

362, 75

12, 24

WE

V

R

mA

=

=

Ω

4.Moduł impedancji wejściowej woltomierza V-640:

Potrzebne wzory:

1

1

WE

b

a

b

b

b

a

U

U

I

M

U

U

Z

M

I

U

U

−

=

Ω

=

=

⋅

Ω

−

a)impedancja wejściowa dla f = 1 kHz (U

a

= 5 [V], U

b

= 3,88 [V])

3,88

1

3, 46

3,88 5

WE

Z

M

M

=

⋅

Ω =

Ω

−

b)impedancja wejściowa dla f = 10 kHz (U

a

= 5 [V]. U

b

= 2,37 [V])

2, 37

1

0, 901

2, 37 5

WE

Z

M

M

=

⋅

Ω =

Ω

−

Z powyższych wyników możemy wywnioskować, iż impedancja wejściowa maleje przy wzroście

częstotliwości. Ze względu na parametry pasożytnicze kabla (pojemność, indukcyjność) przy

wysokich częstotliwościach zaleca się używanie sondy.

5.Błąd względny pomiaru napięcia 500kHz:

Błąd względny obliczamy ze wzoru:

0, 67

3,88

100%

100%

83%

3,88

bez

sond

sond

U

U

U

δ

−

−

=

⋅

=

⋅

= −

Jak widać błąd jest bardzo duży (rzędu 83%), dlatego zaleca się stosowanie sondy w.cz. przy

pomiarach napięcia dla duzych częstotliwości.

2

3

1.04

1.11

trój

k

=

=

6.Mnożniki poprawkowe. Skorygowane wyniki pomiarów:

Dane:

Wzór:

F

od

– współczynnik kształtu odkształconego przebiegu, dla:

sinusa = 1,11; prostokąta = 1; trójkąta =

2

3

;

F

sin

– współczynnik kształtu sinusa = 1,11

Obliczenia:

sin

1.11

1

1.11

1

0.9

1.11

prost

k

k

=

=

=

=

Mając obliczone mnożniki poprawkowe, skorygowane wyniki obliczamy:

a)sinus

Ur = 1 * 99 = 99 [mV]

b)prostokąt

Ur = 0,9 * 108,3 = 97,57 [mV]

c)trójkąt

Ur = 1,04 * 95,4 = 99,24 [mV]

7.Długość okresu i międzyszczytowa wartość napięcia:

a)sinus

b)prostokąt

c)trójkąt

długość okresu [s]:

≈ 100

≈ 90

≈ 97

wartość napięcia [V]:

= 6

= 6,1

= 5,9

8.Właściwości metrologiczne metody pomiaru amplitudy za pomocą trzech próbek:

Podczas pomiarów mogliśmy zaobserwować, że dokładność pomiaru zależy od ilości bitów

przetwornika A/C (większa liczba bitów daje dokładniejszy wynik). Podczas próbkowania sinusoidy

mogliśmy zaobserwować, że dokładność pomiaru była dokładniejsza w wartościach maksymalnych

sinusoidy, natomiast była mniej dokładna w pobliżu jej miejsc zerowych.

sin

od

F

k

F

=