Ćwiczenie nr 12
Pomiary napięć zmiennych
Cel ćwiczenia: Badanie właściwości metrologicznych woltomierzy przeznaczonych do pomiaru wartości skutecznej napięć zmiennych okresowych.
Obiekt badania i zakres ćwiczenia
Badania należy przeprowadzić dla następujących typów woltomierzy:
- Woltomierz magnetoelektryczny z przetwornikiem prostownikowym wartości średniej
- Woltomierz elektromagnetyczny przetwornikiem prostownikowym wartości średniej
- multimetr cyfrowy z przetwornikiem prostownikowym wartości średniej
- multimetr cyfrowy z przetwornikiem wartości skutecznej (true RMS)
Jako woltomierz wzorcowy należy uznać: …(wg wskazówek prowadzącego)…
3. Technika pomiarów
Układ pomiarowy pokazano na rys.1
Rys.1 Schemat układu do pomiaru napięć zmiennych
Na rys. 2 pokazano kształty przebiegów napięciowych, które należy zastosować do badań eksperymentalnych właściwości metrologicznych w/w woltomierzy
Rys 2. Przebiegi sygnałów u(t) do badań właściwości metrologicznych woltomierzy
Zadania pomiarowe:
Wyznaczenie wartości wskazań i błędu pomiaru dla napięć sinusoidalnych o częstotliwości 50 Hz
Wyniki pomiarów należy umieścić w tabeli 1
Woltomierz |
Wartośc odczytana
|
Błąd bezwzględny |
Błąd względny |
|
Multimetr cyfrowy prod. Agilent - wzorzec (wartość poprawna) |
(ten wynik pomiaru traktujemy jako wartość rzeczywistą: Urz) |
|
|
|
Woltomierz magnetoelektryczny |
(wartość wskazana: Uwsk) |
|
|
|
Woltomierz elektromagnetoelektryczny |
(wartość wskazana: Uwsk) |
|
|
|
Multimetr cyfrowy z przetwornikiem prostownikowym wartości sredniej |
(wartość wskazana: Uwsk) |
|
|
|
W sprawozdaniu należy sprawdzić, czy wartość rzeczywista znajduje się w przedziale wartości wyznaczonym z błędów granicznych danego miernika (wzór na błąd graniczny podany jest w instrukcji multimetru cyfrowego). Zaprezentować prezentację graficzną na osi liczbowej.
Wyznaczenie wartości wskazań i błędu pomiaru dla napięć okresowych o różnych kształtach o częstotliwości 50 Hz
Kształt Przebiegu sygnału wejściowego |
Woltomierz wzorcowy |
Multimetr cyfrowy z przetwornikiem prostownikowym wartości średniej |
Woltomierz elektromagnetoelektryczny |
Miernik magnetoel. z przetwornikiem prostownikowym wartości średniej |
|||||||
|
Urz V |
Uwsk |
Δ V |
Δ % |
Uwsk |
Δ V |
Δ % |
Uwsk |
Δ V |
Δ % |
|
Sinusoidalny |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Prostokątny |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
trójkatny |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sinusoidalny ze składową stałą |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wyznaczenie pasma częstotliwościowego
Należy wyznaczyć dolną i górną granicę pasma częstotliwościowego, w którym wartość wskazywana przez poszczególne mierniki nie ulega zmianie. Jako dolną granicę pasma częstotliwościowego należy traktować częstotliwość sygnału, począwszy od której wskazania mierników wykazują stabilną wartość. Badania rozpocząć od częstotliwości sygnału wejściowego o wartości około 1 Hz i następnie stopniowo zwiększać wartość częstotliwości sygnału przy zachowaniu stałej wartości jego amplitudy.
Wymagania:
Podstawowe definicje błędów
Błąd graniczny przy pomiarze miernikiem cyfrowym iwskazówkowym
Pomiar napięć przemiennych za pomocą woltomierza magnetoelektrycznego z przetwornikiem wartości średniej i problem błędu wskazań dla przebiegów odkształconych
Lit.:
Wykłady
