1. Cel i opis ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było poznanie zarówno właściwości przyrządów
pomiarowych stosowanych do pomiarów napięcia i prądu stałego, jak i
poznanie metod pomiarów tych wielkości oraz ich błędów. Do pomiarów w
układach jak na schematach w pkt III użyto trzech multimetrów : dwóch cyfrowych i
analogowego. Najpierw obliczono maksymalne wartości napięcia i prądu dla rezystora o
rezystancji R=117,4© i danej mocy maksymalnej P =0,25W. Wykonano seriÄ™ trzech
max
pomiarów dla każdej konfiguracji połączeń. W drugiej części ćwiczenia wyznaczono
charakterystykę prądowo-napięciową diody dla kierunku przewodzenia i zaporowego.
2. schematy układów pomiarowych:
a)
b)
c)
Rys.5. Schemat metody poprawnie mierzonego napięcia diody podłączonej w
kierunku: a) przewodzenia, b) zaporowym.
3. Spis przyrządów
lp. nazwa urzÄ…dzenia producent model nr
inwentarzowy
1 Picotest M3510A I-7-IVa-3097
multimetr cyfrowy
2 Metex 3650D -
multimetr cyfrowy
3 UM-3 - I-7-IVa-852
multimetr analogowy
4 generator GWINSTEK PSP-603 I-7-IVa-3145
5 PÅ‚ytka z rezystorami i diodÄ… - - -
(wykorzystany z rezystor R3
4. Wyniki pomiarów:
5ØEÜ3 = 117,4 &!
5ØCÜ5Ø@Ü5Ø4Ü5ØKÜ = 0,25W
5ØHÜ5Ø@Ü5Ø4Ü5ØKÜ = 5,408 V
5Ø<Ü5Ø@Ü5Ø4Ü5ØKÜ = 0,046 A
a) Pomiar napięcia miernikami podłączanymi pojedynczo
Lp. 5ØHÜ1 [V] 5ØHÜ2 [V] 5ØHÜ3 [V] 5ØHÜÅš5ØEÜ [V] 5ØHÜ5Ø4Ü(5ØHÜÅ›5Ø_Ü) 5ØHÜ5Ø5Ü(5ØHÜÅ›5Ø_Ü)[5ØIÜ] u(UÅ›r) U(UÅ›r)
[V] [V]
[V]
1 2,800 2,800 2,800 2,800 0 0,0350 0,3500 0,70000
2 2,840 2,840 2,840 2,840 0 0,0002 0,0002 0,000400
3 2,846 2,846 2,846 2,846 0 0,0002 0,0002 0,000400
b) Pomiar napięcia równocześnie trzema miernikami
Lp. 5ØHÜ1 [V] 5ØHÜ2 [V] 5ØHÜ3 [V] 5ØHÜÅš5ØEÜ [V] 5ØHÜ5Ø4Ü(5ØHÜÅ›5Ø_Ü) 5ØHÜ5Ø5Ü(5ØHÜÅ›5Ø_Ü)[5ØIÜ] u(UÅ›r) U(UÅ›r)
[V] [V]
[V]
1 2,800 2,800 2,800 2,800 0 0,03500 0,03500 0,070000
2 2,830 2,830 2,830 2,830 0 0,000200 0,000200 0,000400
3 2,838 2,839 2,840 2,839 0,000600 0,000200 0,000609 0,001220
c) Pomiar napięcia miernikami podłączanymi pojedynczo
Lp. 5Ø<Ü1 [mA] 5Ø<Ü2 [mA] 5Ø<Ü3 [mA] 5Ø<ÜÅš5ØEÜ 5ØHÜ5Ø4Ü(5Ø<ÜÅ›5Ø_Ü) 5ØHÜ5Ø5Ü(5Ø<ÜÅ›5Ø_Ü)[mA] u(IÅ›r) U(IÅ›r)
[mA] [mA] [mA]
[mA]
1 24,00 24,00 24,00 24,00 0 0,000034 0,000034 0,000068
2 24,90 24,90 24,90 24,90 0 0,035941 0,035941 0,071882
3 24,16 24,16 24,16 24,16 0 0,035073 0,034873 0,069746
d) Pomiar napięcia równocześnie trzema miernikami
Lp. 5Ø<Ü1 [mA] 5Ø<Ü2 [mA] 5Ø<Ü3 [mA] 5Ø<ÜÅš5ØEÜ 5ØHÜ5Ø4Ü(5Ø<ÜÅ›5Ø_Ü) 5ØHÜ5Ø5Ü(5Ø<ÜÅ›5Ø_Ü)[mA] u(IÅ›r) U(IÅ›r)
[mA] [mA] [mA]
[mA]
1 24,00 24,00 24,00 24,00 0 0,0008 0,0008 0,0016
2 22,30 22,40 22,50 22,40 0,057 0,0323 0,0655 0,131
3 22,52 22,54 22,53 22,53 0,005 0,0325 0,0328 0,0656
e) Pomiary charakterystyk diody
Kierunek przewodzenia Kierunek zaporowy
U U I U U I
z z
V V mA V V mA
0,1 0,254 0,003 1,0 1,153 0,0025
0,2 0,354 0,018 2,0 1,963 0,0040
0,3 0,453 0,1557 3,0 3,150 0,0025
0,4 0,548 0,9983 4,0 4,150 0,0025
0,5 0,627 42,00 5,0 5,150 0,0025
0,6 0,733 83,00 6,0 6,150 0,0027
0,7 0,791 148,00 7,0 7,150 0,0030
0,8 0,827 317,00 8,0 8,150 0,0035
0,9 0,844 515,00 9,0 9,150 0,0027
10,0 10,150 0,0034
5. Przykładowe obliczenia:
a) Niepewność pomiaru napięcia U (pkt. a)- analogowy miernik
1
5ØHÜ5ØVÜ 2,800 + ï" + 2,800

5ØHÜ = = = 2,800[5ØIÜ]
5Ø[Ü 3
" - 5ØHÜ)2 (2,800 - 2,800)2 + ï" + (2,800 - 2,800)2
(5ØHÜ5ØVÜ 

"
( ) "
5ØbÜ5Ø4Ü 5ØHÜ = = = 0[5ØIÜ]
5Ø[Ü(5Ø[Ü - 1) 3(3 - 1)
1 5ØXÜ5ØYÜ " 5ØHÜ5Ø[Ü 1 " 6

( )
5ØbÜ5Ø5Ü 5ØHÜ = = = 0,0346[V]
100
3 3 " 100
" "
 
( ) ( )
5ØHÜ 5ØHÜ = 5ØXÜ " 5ØbÜ 5ØHÜ = 2 " 0,355ØIÜ = 0,705ØIÜ
2 2
  
( ) " ( ) ( )
5ØbÜ 5ØHÜ = 5ØbÜ5Ø4Ü 5ØHÜ + 5ØbÜ5Ø5Ü 5ØHÜ = 0,35[5ØIÜ]
( )
5Ø|Ü5ØÏß = 5ØÐß, 5ØÖß5ØÎß5ØÎß Ä… 5ØÎß, 5ØÕß5ØÎß 5Ø}Ü
b) Niepewność pomiaru napięcia U (pkt. a)- cyfrowy miernik; analogicznie dla pomiaru natężenia
2
prÄ…du
5ØHÜ5ØVÜ 2,840 + ï" + 2,840

5ØHÜ = = = 2,840[5ØIÜ]
5Ø[Ü 3
" - 5ØHÜ)2 (2,800 - 2,800)2 + ï" + (2,800 - 2,800)2
(5ØHÜ5ØVÜ 

"
( ) "
5ØbÜ5Ø4Ü 5ØHÜ = = = 0[5ØIÜ]
5Ø[Ü(5Ø[Ü - 1) 3(3 - 1)
2
2
2 2

1 5ØNÜ " 5ØHÜ 5ØåÞ5Ø[Ü 1
 "( ) + ( " 5ØHÜ5Ø[Ü) = "(0,0120 " 2,840) + (0,0020
( )
5ØbÜ5Ø5Ü 5ØHÜ = " 2,840)
100 5Ø[Ü 100 2840
3 3
" "
= 0,000196 E" 0,0002[5ØIÜ]
 
( ) ( )
5ØHÜ 5ØHÜ = 5ØXÜ " 5ØbÜ 5ØHÜ = 2 " 0,00025ØIÜ = 0,00045ØIÜ
2 2
  
( ) " ( ) ( )
5ØbÜ 5ØHÜ = 5ØbÜ5Ø4Ü 5ØHÜ + 5ØbÜ5Ø5Ü 5ØHÜ = 0,0002[5ØIÜ]
( )
5Ø|Ü5ØÐß = 5ØÐß, 5ØÖß5ØÒß5ØÎß Ä… 5ØÎß, 5ØÎß5ØÎß5ØÎß5ØÒß 5Ø}Ü
Charakterystyka prądowo-napięciowa diody w kierunku
przewodzenia
600
500
400
300
200
100
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900
Napięcie U[mV]
Natężenie prądu I[mA\