| Wydział Elektroniki Politechniki Wrocławskiej | Laboratorium miernictwa elektronicznego | |
|---|---|---|
| Wykonał: Kacper Nowosad | Grupa Wt Tp godz 9:15 |
Ćw. nr 2 |
| Pomiar napięcia stałego przyrządami analogowymi i cyfrowymi | Data wykonania 04.04.2011 |
Data oddania 05.04.2011 |
Cel ćwiczenia:
Poznanie Typowych woltomierzy napięcia stałego oraz warunków poprawnej ich eksplatacji.
Przyrządy:
- Multimetr Type V543
Zakres: 100mV, 1V, 10V, 100V, 1000V
Błąd : +/- 0,05%Ux+0,01%Uz
Rezystancja wewnętrzna 10MΩ
- Multimetr UT70A
Zakres: 200mA, 2V, 20V, 200V, 1000V
Błąd ±(0.5%+1)
Rezystancja wewnętrzna 10MΩ
-Woltomierz analogowy LM-3
Zakres: 0,15V,0,3V, 0,75V, 1,5V 3V, 7,5V, 15V, 30V, 75V, 150V, 300V, 750V
Klasa 0,5
Pomiar napięcia źródła idealnego:
V543
| lp | zakres | Rw | Mx |
Ux |
Ux |
δUx |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 10V | 10MΩ | 3000 | 3V | 0,0025V | 0,08% |
| 2 | 100V | 10MΩ | 303 | 3,03V | 0,0115V | 0,37% |
| 3 | 1kV | 10MΩ | 33 | 3,3V | 0,1016V | 3,08% |
UT70A
| lp | zakres | Rw | Mx |
Ux |
Ux |
δUx |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 20V | 10MΩ | 304 | 3,04V | 0,0152V | 0,5% |
| 2 | 200V | 10MΩ | 31 | 3,1V | 0,0155V | 0,5% |
| 3 | 1kV | 10MΩ | 3 | 3V | 0,015V | 0,5% |
LM-3
| lp | zakres | Rw | αx |
Ux |
Ux |
δUx |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3V | 3kΩ | 74 | 7,4V | 0,015V | 0,2% |
| 2 | 7,5V | 7,5kΩ | 29,8 | 2,98V | 0,0375V | 1,2% |
| 3 | 15V | 15kΩ | 15 | 1,5V | 0,075V | 5% |
Pomiar napięcia dla źródła z opornikiem dekadowym
V543
| Rzw~Rd | x | Mx |
Ux |
Ux |
δUx | met |
δmet | popr |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| max | 10kΩ | 2999 | 2,999V | 0,0024V | 0,08% | -0,03V | -0,99% | 2,999+/-0,0024 |
| 1/2max | 5kΩ | 3000 | 3V | 0,0025V | 0,08% | -0,015V | -0,49% | 3+/-0,0025V |
| 1/10max | 1kΩ | 3002 | 3,002V | 0,0025V | 0,08% | -0,003V | -0,09% | 3,002+/-0,0025V |
UT70A
| Rzw~Rd | x | Mx |
Ux |
Ux |
δUx | met |
δmet | popr |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| max | 100kΩ | 297 | 2,97V | 0,0148V | 0,49% | -0,297V | -9,09% | 2,97+/-0,0148V |
| 1/2max | 50kΩ | 298 | 2,98V | 0,0149V | 0,5% | -0,149V | -4,76% | 2,98+/-0,0149V |
| 1/10max | 10kΩ | 300 | 3V | 0,015V | 0,5% | -0,03V | -0,99% | 3+/-0,015V |
LM-3
| Rzw~Rd | x | αx |
Ux |
Ux |
δUx | met |
δmet | popr |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| max | 1kΩ | 56 | 5,6V | 0,015V | 0,26% | -1,86V | -25% | 5,6+/-0,015V |
| 1/2max | 500Ω | 64 | 6,4V | 0,015V | 0,26% | -1,06V | -14% | 6,4+/-0,015V |
| 1/10max | 100Ω | 73 | 7,3V | 0,015V | 0,20% | -0,243V | -3,2% | 7,3 +/-0,015V |
Przykładowe obliczenia
Błąd względny graniczny woltomierza analogowego
Błąd względny graniczny woltomierza cyfrowego
Błąd bezwzględny graniczny woltomierza analogowego i cyfrowego
Błąd względny systematyczny pomiaru napięcia
Błąd bezwzględny systematyczny pomiaru napięcia
Wnioski
Podsumowując ćwiczenie można zauważyć, że pomiary napięć należy przeprowadzać uwzględniając rezystancje wewnętrzną badanego źródła, oraz przyrządu, którym się posługujemy. Należy tak dobrać przyrząd, aby jego rezystancja wewnętrzna była dużo większa od rezystancji badanego źródła. Błąd systematyczny jest ściśle związany z rezystancją wewnętrzną woltomierza. Z trzech dostępnych na stanowisku mierników, mierniki cyfrowe wprowadzały do pomiaru mniejsze błędy. Wynikało to z faktu, że posiadają one rezystancje wewnętrzną rzędu 10MΩ, a rezystancja badanych źródeł była o wiele mniejsza.