LABORATORIUM MIERNICTWA WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH

Sprawozdanie

Wykonał: Marcin Szczupak gr.33 zespół 13 8 XI 2004

Nr ćwiczenia. 2

TEMAT ĆWICZENIA: POMIARY NAPIĘĆ STAŁYCH.

PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Pomiar napięć źródeł o różnej rezystancji wewnętrznej.

Schemat układu pomiarowego.

Z - zasilacz stabilizowany typ 5121 V2 - miernik uniwersalny typ UM-3

R1, R2 - 2 x 30Ω, 2 x 1 kΩ, 2 x 3,3 MΩ V3 - miernik cyfrowy typ V 540

V1 - woltomierz elektromagnetyczny typ LE-3 V4 - multimetr elektroniczny typ V 640

Zmierzyliśmy spadki napięć na rezystorach R1, R2 kolejno woltomierzami V1 - V4.

Tabela pomiarów.

	R1 = R2	U2	Woltomierz
						V1	V2	V3	V4
		U = 1V	30 Ω 1 kΩ 10 kΩ 3,3 MΩ	V	0,5	0,478	0,51	0,495
				V	0,5	0,475	0,495	0,479
				V	0,5	0,475	0,474	0,460
				V	0,5	0	0,428	0,3
		U = 10V	30 Ω 1 k Ω 10 kΩ 3,3 MΩ	V	4,3	4,89	5,107	4,95
				V	1,8	4,6	4,951	4,95
				V	0,025	4,2	4,632	4,8
				V	0	0	4,282	4,6
		Rwe		Ω	75 Ω	1,5 V 7,5 kΩ	1 V 10 MΩ	100 MΩ
											6 V 30 kΩ	10 V 10 MΩ

Rwe woltomierza V1 odczytałem z parametrów miernika.

Rwe woltomierza V2 obliczyłem posługując się parametrem κ = 5kΩ/Vzakres

2. Pomiar napięć stałych z nałożonym zakłóceniem szeregowym.

Schemat układu pomiarowego

Wykaz przyrządów

G - generator RC V1 - multimetr cyfrowy typ 1331 jako

Tr transformator separujący woltomierz napięć przemiennych

Z - zasilacz stabilizowany V2 - woltomierz cyfrowy typ V 540

Tabela pomiarów oraz obliczeń bezwzględnego błędu pomiaru .

ΔUmax = Umax - U2 ΔUmin = Umin - U2

Z wyłączonym filtrem U2(U1=0) = 5V U1 = 3 V
f	Hz	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	130	150	170	190	200
Umax	V	5,06	5,24	5,08	5,01	5,01	5,02	5,01	5,01	5	5	5	5	5	5	5
Umin	V	4,95	4,75	4,92	4,98	4,98	4,98	4,99	4,99	4,99	4,99	4,99	4,99	5	5	4,99
ΔUmax	V	0,06	0,24	0,08	0,01	0,01	0,02	0,01	0,01	0	0	0	0	0	0	0
ΔUmin	-V	0,05	0,25	0,08	0,02	0,02	0,02	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0,01	0	0	0,01
Uz	V	0,055	0,245	0,08	0,015	0,015	0,02	0,01	0,01	0,005	0,005	0,005	0,005	0	0	0,005
T	DB	34,74	21,76	31,48	46,02	46,02	43,52	49,54	49,54	55,56	55,56	55,56	55,56	---	---	55,56

Charakterystyki ΔUmax= F(f) i ΔUmin= F(f) wykreśliłem we wspólnym układzie współrzędnych rys.

Charakterystyka T = F(f) przedstawiona jest na rysunku rys.

Następnie dokonaliśmy analogicznej serii pomiarów i obliczeń dla woltomierza V2 z włączonym filtrem.

Tabela pomiarów.

Z włączonym filtrem U2(U1=0) = 5V U1 = 3 V
f	Hz	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	130	150	170	190	200
Umax	V	5,08	5,02	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
Umin	V	4,91	4,98	4,99	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5	5
ΔUmax	V	0,08	0,02	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
ΔUmin	-V	0,09	0,02	0,01	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Uz	V	0,085	0,02	0,005	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
T	DB	30,1	43,5	55,56	---	---	---	---	---	---	---	---	---	---	---	---

Charakterystyki ΔUmax= F(f) i ΔUmin= F(f) wykreśliłem we wspólnym układzie współrzędnych rys.

Charakterystyka T = F(f) przedstawiona jest na rysunku rys.

3. Badanie właściwości woltomierza cyfrowego z podwójnym całkowaniem.

W tej części ćwiczenia próbowaliśmy określić na jaka wartość napięcia reaguje woltomierz z podwójnym całkowaniem.

Schemat układu pomiarowego.

Wykaz przyrządów

G - generator typ POF - 1

V1 - woltomierz cyfrowy

z podwójnym całkowaniem

W trakcie ćwiczenia staraliśmy się zaobserwować minimalne i maksymalne wskazania woltomierzy dla różnych częstotliwości. Wyniki zestawiliśmy w tabelce.

f	Hz	0,1	1	10	50	80	100
U1min	V	3,19	3,13	4,84	4,43	4,84	4,92
U1max	V	6,71	6,64	5,03	5,48	5,01	4,92

(wyjaśnienie we wnioskach)

4. Określenie dokładności pomiaru napięć woltomierzami cyfrowymi.

Woltomierz typ V-540
Zakres	Wartość napięcia	Błąd woltomierza	Błąd dyskretyzacji	Błąd całkowity
V	V	[%]	[%]	[%]
1 V	0,1	0,05	0,1	0,15
		0,2	0,05	0,05	0,1
		0,3	0,05	0,333	0,0833
		0,4	0,05	0,025	0,075
		0,5	0,05	0,02	0,07
		0,6	0,05	0,0167	0,0667
		0,7	0,05	0,0143	0,0643
		0,8	0,05	0,0125	0,0625
		0,9	0,05	0,0111	0,0611
		1	0,05	0,01	0,06

Wykresy błędów woltomierza
, dyskretyzacji
, całkowitego
dla jednego zakresu pomiarowego przedstawiłem we wspólnym układzie współrzędnych przy czym oś odciętych wyskalowałem logarytmicznie (rys. ).

.

---