Laboratorium Miernictwa Cyfrowego
Ćwiczenie 1
Data wykonania ćwiczenia 09.05.2013 r.

1. Pomiary:

• Pomiar napięcia stałego DC

Ćwiczenie polegało na przeprowadzeniu pomiaru ogniwa Westona (napięcie stałe DC 1,01895V ±5μV) na wszystkich zakresach multimetru 34401A w celu określenia niepewności przyrządu na poszczególnych zakresach

Układ do pomiaru napięć

L.p.	Zakres	U	u(U)	urel(U)	Uwagi
	V	V	V	%
1	100m	OVL.D	-	-	Przepełnienie
2	1	1,01875	0,01875	1,875	-
3	10	1,0187	0,0187	1,87	-
4	100	1,018	0,018	1,8	-
5	1000	1,02	0,02	2	-

Gdzie:

u(U) – niepewność bezwzględna pomiaru napięcia

u_rel(U) – niepewność względna pomiaru napięcia

Niepewność bezwzględną wyznaczaliśmy ze wzoru:

x- wartość zmierzona, x₀- wartość prawdziwa

Natomiast niepewność względną wyznaczyliśmy ze wzoru:

Przykładowe obliczenia:

• u(U) – niepewność bezwzględna pomiaru napięcia

x = |1−1,01875| = 0, 01875V

• u_rel(U) – niepewność względna pomiaru napięcia

$x_{\text{rel}} = \frac{0,01875}{1}*100\% = 1,875\%$

• Pomiar napięcia stałego w obecności zakłóceń

Lp	Sygnał zakłócający	Pomiar	Obliczenia
	f	Ubez zakł	U
	Hz	V	V
1	Bez zakłóceń	0,99867	-
2	25	1	0,93920
3	50	1	0,94119
4	75	1	0,94320
5	150	1	0,94520

Gdzie:

U – wartość napięcia zmierzona w obecności zakłóceń,

Ubez zakł - wartość napięcia zmierzona bez zakłóceń.

δ = U - Ubez zakł.

Przykładowe obliczenia:

δ = U − Ubez zakl.=0, 93920 − 1 = −0, 0608

• Pomiar napięcia zmiennego AC

Ćwiczenie polegało na odczytaniu wartości skutecznej napięcia zmiennego AC i dobraniu właściwego zakresu pomiarowego.

Lp.	U[V]	rozdzielczość
1.	5	3,5538
2.	1	0,70925
3.	0,5	0,35551

• Pomiar częstotliwości

Należało dokonać pomiaru częstotliwości o przebiegach sinusoidalnym, trójkątnym i prostokątnym dla określonych zakresów częstotliwości. Należało porównać pomiary z wartościami ustawionymi na generatorze.

Schemat układu do pomiaru częstotliwości

L.p.	Przebieg	fgeneratora	fmierzone
		Hz	Hz
1.		100	100,001
2.		100 kHz	100 kHz
3.		100	100
4.		100 kHz	100 kHz
5.		100	99,9993
6.		100 kHz	100 kHz

• Pomiar dwuprzewodowy rezystancji

Należało ustawić na rezystorze dekadowym wartości rezystancji, a następnie dokonać pomiaru na różnych zakresach multimetru. Należało obliczyć różnicę rezystancji między wartością mierzoną a ustawioną na rezystorze dekadowym

Schemat układu do pomiaru rezystancji metodą dwuprzewodową

Wartość mierzona 100Ω

L.p.	Zakres	Rustawione	Rmierzone	różnica
	Ω	Ω	Ω	Ω
1.	100	-	-	-
2.	1k	-	-	-
3.	10k	10k	9,9998k	0,0002K
4.	100k	100k	99,99k	0,01k
5.	1M	1M	1,00004M	0,00004M
6.	10M	-	-	-
7.	100M	-	-	-

• Pomiar czteroprzewodowy rezystancji

Dla rezystora wzorcowego należało dokonać pomiaru rezystancji metodą dwuprzewodową i czteroprzewodową, a następnie porównać otrzymane wyniki.

Pomiar rezystancji metodą czteroprzewodową:

I – zaciski prądowe, U – zaciski napięciowe opornika wzorcowego

Wartość mierzona 0,1Ω

L.p.	RN	metoda	R
	Ω		Ω
1.	10	dwuprzewodowa	10,046
2.		czteroprzewodowa	10,004
3.	0,1	dwuprzewodowa	0,1490
4.		czteroprzewodowa	0,0996

R_N – wartość znamionowa rezystora wzorcowego

• Pomiar stosunku dwóch napięć prądu stałego

Lp.	k	Uwe	Uwy	Uwe / Uwy	Stosunek podziału napięć
	-	V	V	V/V	V/V
1.	40*10^-3	2,0052	0,0802	25,002	39,5836
2.	600*10^-3	2,0052	1,2028	1,667	599,891