Sprawozdanie z laboratorium z Miernictwa

Temat ćwiczenia: Narzędzia pomiarowe.

Termin zajęć: środa 15.15-16.55, 12.03.2014

Cel ćwiczenia:

Nauka używania przyrządów pomiarowych analogowych i cyfrowych oraz wzorców rezystancji.

Nauka oceny niepewności wyników pomiarów, wynikającej z wartości błędów granicznych użytkowanego narzędzia pomiarowego.

Schematy obwodu:

Spis przyrządów pomiarowych:

• generator prądu;

• amperomierz analogowy: klasa 0,5;

• multimetr cyfrowy;

• opornica dekadowa: klasa 0,05, Max=11110 [ Ώ ];

Dane multimetra cyfrowego:

Zakres	Rozdzielczość
2 V	100 μV	1 μV = 10^(-6)V
20 V	1 mV	1 mV = 10^(-3)V

błąd bezwzględny	Δ[V] = +/- ( 0.1% Ux + 0.01% Uz )

Pomiary:

Pomiar napięcia prądu multimetrem cyfrowym:

	Rd [Ώ]	ΔRd [Ώ]	δRd [%]	Zakres (Uz)[V]	Cv [mV/j]	Ux [V]	ΔUx [V]	δUx [%]
1	11110	5,555	0,05	2	0,1	1,9905	0,002191	0,11005
2	0	0	0	2	0,1	1,9927	0,002193	0,11004
3	11110	5,555	0,05	20	1	1,994	0,003994	0,2003
4	0	0	0	20	1	1,996	0,003996	0,2002

ΔRd =klasa*Rd/100%

ΔRd= (11110*0,05)/100% = 5,555 [Ώ]

δRd = ΔRd/Rd = 5,555/11110 =0,0005

ΔUx=0,1%Ux +0.01%Uz

ΔUx1=1,9905*0,1% + 0,01%*2= 0,002191 [V]

ΔUx2=1,9927*0,1% + 0,01%*2=0,002193 [V]

ΔUx3=1,994*0,1% + 0,01%*20=0,003994 [V]

ΔUx4=1,996*0,1%+0,01%*20=0,003996 [V]

δUx= ΔUx/ Ux

δUx1= 0,002191 / 1,9905 = 0,0011005

δUx2=0,002193 / 1,9927 = 0,0011004

δUx3= 0,003994 / 1,994 = 0,002003

δUx4= 0,003996 / 1,996 = 0,002002

Wykres zależności błędu względnego napięcia od napięcia

Pomiar natężenia prądu amperomierzem analogowym:

	Rd [Ώ]	ΔRd [Ώ]	δRd [%]	Zakres [mA]	αx	C [mA/j]	Ix [mA]	ΔIx [mA]	δIx [%]
1	83	0,0415	0,05	30	2/3	0,4	50	0,15	0,3
2	63	0,0315	0,05	30	3/3	0,4	75	0,15	0,2
3	194	0,097	0,05	15	2/3	0,2	50	0,075	0,15
4	128	0,064	0,05	15	3/3	0,2	75	0,075	0,1

ΔRd =klasa*Rd/100%

ΔRd1=0,05*83/100%=0,0415[Ώ]

ΔRd2=0,05*63/100%=0,0315[Ώ]

ΔRd3=0,05*194/100%=0,097[Ώ]

ΔRd4=0,05*128/100%=0,064[Ώ]

δRd = ΔRd/Rd

δRd1=0,0415 / 83=0,0005

δRd2=0,0315 / 63=0,0005

δRd3=0,097 / 194=0,0005

δRd4=0,064 / 128=0,0005

C=zakres/ liczba działek

C1=30/75=0,4

C2=30/75=0,4

C3=15/75=0,2

C4=15/75=0,2

ΔIx=klasa*zakres/100%

ΔIx1=0,5*30/100%=0,15[mA]

ΔIx2=0,5*30/100%=0,15[mA]

ΔIx3=0,5*15/100%=0,075[mA]

ΔIx4=0,5*15/100%=0,075[mA]

δIx= ΔIx/Ix

δIx1=0,15/50=0,003

δIx2=0,15/75=0,002

δIx3=0,075/50=0,0015

δIx4=0,075/75=0,001

Wykres zależności błędu względnego natężenia prądu od natężenia prądu.

Δ – przy zakresie 30 mA

- przy zakresie 15 mA

Podsumowanie:

Uważam, że wykonane przez nas ćwiczenia, nauczyły nas podstaw korzystania z przyrządów pomiarowym takich jak : multimetr cyfrowy i amperomierz analogowy. Poza tym zadania laboratoryjne pozwoliły nam również poznać jak tworzy się układy prądowe, oraz łączy ze sobą różne przyrządy, takie jak generator, czy opornica dekadowa.

W pomiarach wykonanych multimetrem cyfrowym widać, że błąd względny pomiaru napięcia elektrycznego prawie nie zależy od oporu opornicy dekadowej. Zależy on przede wszystkim od zakresu multimetra cyfrowego. Im większy ustawimy zakres, tym większy mamy błąd względny wyniku pomiaru napięcia elektrycznego w obwodzie prądowym. Jednakże ten błąd jest bardzo mały, ponieważ wynosi od 0,1% do 0,2%.

W pomiarach wykonanych amperomierzem analogowym widać, że czym większy zakres pomiaru tym większy jest błąd względny pomiaru natężenia prądu w obwodzie elektrycznym. Widać również, że przy wzroście oporu (co za tym idzie przy spadku natężenia prądu) również błąd względny pomiaru natężenia prądu rośnie. Jednak również przy tych pomiarach błąd względny nie jest duży, bo wynosi od 0,1% do 0,3%.