WOJSKOWA AKADEMIA

TECHNICZNA

LABORATORIUM PODSTAW MIERNICTWA

SPRAWOZDANIE

Wykonali: Wójcik Karol, Siemiński Łukasz, Ziółkowski Łukasz

Grupa: I9X7S1

Data:21.01.2011

Nr ćwiczenia: 1

Temat: Pomiary parametrów prądu stałego.

Obliczenia dla 2.1

Wzór 1: _g U_C = ∓(a_%U_mC + b_%U_NC)

Założenia:

a = 0,5

b =0,05

Przykładowe obliczenie:

Dane:

U_mC = 0,2513V

U_NC = 1 V

_g U_C = 0, 5%*0, 2513V + 0, 05%*1V ≅ 0, 002

Wzór 2: ${\delta_{\%}U}_{\text{mC}} = \frac{_{g\ }U_{C}}{U_{\text{mC}}}*100\%$

Przykładowe obliczenie:

Dane:

_g U_C = 0, 003V

U_mC = 0, 5028V

$${\delta_{\%}U}_{\text{mC}} = \frac{0,003V}{0,5028}*100\% = 0,6\%$$

Obliczenia dla 2.2

Wzór 1: $_{\text{g\ }}U_{A} = \frac{\text{kl.d}}{100}*U_{\text{NA}}$

Przykładowe obliczenie:

Dane:

kl.d =1

U_NA = 1.0V

$$_{\text{g\ }}U_{A} = \frac{1}{100}*1V = 0,01V$$

Wzór 2: ${\delta_{\%}U}_{\text{mA}} = \frac{_{\text{g\ }}U_{A}}{U_{\text{mA}}}*100\%$

Przykładowe obliczenie:

Dane:

_g U_A = 0, 01V

U_mA = 0, 26V

$${\delta_{\%}U}_{\text{mA}} = \frac{0,01V}{0,26V}*100\% = 3,85\%$$

Obliczenia dla 2.4

Korzystamy z tych samych wzorów co w 2.1 i 2.2.

Obliczenia dla 3.1

Wzór 1:

_g I_C = ∓(a_%I_mC + b_%I_NC)

Założenia:

a = 0,005%

b = 0,0005%

Przykładowe obliczenie:

Dane:

I_mC = 0, 1015mA

I_NC = 1.0mA

_g I_C = (0,005%*0,1015V+0,0005%*1.0V) =  0, 00101mA

Wzór 2:$\ {\delta_{\%}I}_{\text{mC}} = \frac{_{\text{g\ }}I_{C}}{I_{\text{mC}}}*100\%$

Przykładowe obliczenie:

Dane:

_g I_C = 0, 00151mA

I_mC = 0, 2022mA

$${\delta_{\%}I}_{\text{mC}} = \frac{0,00151mA}{0,2022mA}*100\% = 0,747\%\ $$

Obliczenia dla 3.2

Wzór 1: $_{\text{g\ }}I_{A} = \frac{\text{kl.d}}{100}*I_{\text{NA}}$

Przykładowe obliczenie:

Dane:

kl.d =1.0

I_NA=0.3 mA

$$_{\text{g\ }}I_{A} = \frac{1}{100}*0,3mA = 0,003mA$$

Wzór 2: ${\delta_{\%}I}_{\text{mA}} = \frac{_{\text{g\ }}I_{A}}{I_{\text{mA}}}*100\%$

Przykładowe obliczenie:

Dane:

_g I_A = 0, 003mA

I_mA = 0, 19mA

$${\delta_{\%}I}_{\text{mA}} = \frac{0,003mA}{0,19mA}*100\% = 1,58\%$$

Obliczenia dla 3.4

Korzystamy z tych samych wzorów co w 3.1 i 3.2.

Obliczenia dla 4.1

Korzystamy z prawa Ohma:

Wzór1:$\ R_{\text{mA}} = \frac{U_{\text{mC}}}{I_{\text{mA}}}$

Przykładowe obliczenie:

Dane:

U_mC=8,7V

I_mA = 0, 9mA

$R_{\text{mA}} = \frac{8,7V}{0,9mA} = 9,67$Ω

Obliczenia dla 5.1

Wzór 1: _g R_C = ∓(a_%R_mC + b_%R_NC)

Założenia:

a = 0,5

b =0,05

Przykładowe obliczenie:

Dane:

R_mC = 0,2503 kΩ

R_NC = 1 kΩ

: _g R_C = (0,5*0,2503 kΩ+0, 05_%*1 kΩ) =  0, 00175 kΩ

Wzór 2: ${\delta_{\%}R}_{\text{mC}} = \frac{_{g\ }R_{C}}{R_{\text{mC}}}*100\%$

Dane:

R_mC = 0,2503 kΩ

_g R_C = 0, 00175 kΩ

$${\delta_{\%}R}_{\text{mC}} = \frac{0,2503\ k\mathrm{\Omega}}{0,00175\text{\ k}\mathrm{\Omega}}*100\% = 0,7\%$$

Wykresy:

2.1

2.2

3.1

3.2

WNIOSKI:

Powyższe ćwiczenie laboratoryjne miało na celu zapoznanie studentów z narzędziami do mierzenia prądów stałych oraz sposobami wykonywania tych pomiarów.

Badane układy budowane były przy pomocy multimetrów cyfrowego oraz analogowego, rezystora dekadowego oraz zasilacza stabilizowanego. Na podstawie pierwszej części ćwiczenia (pomiar napięcia) można wywnioskować, że pomiary z zastosowaniem woltomierza analogowego są znacznie mniej dokładne niż woltomierzem analogowym. Wnioski te dodatkowo potwierdzają wykresy obrazujące dokładność pomiarów zarówno dla woltomierza analogowego jak i cyfrowego.

Zupełnie odmienne wnioski uzyskujemy analizując pracę multimetrów w funkcji amperomierza. Dokładności obu przyrządów tylko nieznacznie się od siebie różnią, uniemożliwiając jednoznaczny wybór „lepszego” urządzenia. Jedynie pomiary amperomierzem cyfrowym są zauważalnie mniej dokładne dla małych wartości podzakresów.

W ćwiczeniu dotyczącym pomiarów rezystancji dużym problemem było samo odczytanie wyniku z silnie nieliniowej podziałki, niewątpliwie w trakcie pomiarów mogły wystąpić błędy przypadkowe. Zwiększenie dokładności można uzyskano stosując metodę pomiarów pośrednich z poprawnie mierzonym napięciem, jednak w dalszym ciągu jest gorsza w stosunku do dokładności uzyskanej przy pomiarach multimetrem cyfrowym.

Jak łatwo można było przewidzieć, na podstawie wykonanych ćwiczeń można jednoznacznie stwierdzić przewagę multimetrów cyfrowych nad analogowymi, ze względu na większą dokładność, oraz ograniczenie możliwości popełnienia błędu przez człowieka