06.IV.1998
Sprawozdanie z wiczenia nr 3.
Grupa 3 : Tymoteusz Majewski
Jarosaw Mamica
Temat : Pomiar napicia staego przyrzdami analogowymi i cyfrowymi.
1.Cel wiczenia:
Wyznaczenie bdów pomiaru napicia staego na wyjciu zasilacza napiciowego oraz dzielnika napicia dla bezporedniego pomiaru napicia za pomoc woltomierzy analogowych oraz cyfrowych.
2.Przyrzdy pomiarowe:
woltomierz nr 1 :
V544
Uchyb podstawowy +/-0,01% penej skali
Rezystancja wejciowa 100mV i 1V : 1000M
10V, 100V, 1000V : 10M +/-10%
woltomierz nr 2 :
V640
Uchyb podstawowy +/- 1,5%
Rezystancja wejciowa : 100M
woltomierz nr 3 :
VC-10T
Uchyb podstawowy +/- 0,1% wartoci mierzonej + 1 znak
Rezystancja wejciowa 0,2 i 2V : 1000M
pozostae 10M
woltomierz nr 4 :
LE-3
klasa 0,5
Obcienie Io = 50 mA
woltomierz nr 5 :
LM-3
klasa 0,5
Rezystancja wejciowa 1000 /V
Wyniki pomiarów :
Przy opracowywaniu wyników pomiaru korzystalimy ze wzorów:
Uv = Ex - Iv*R = Ex - Ex/( R+Rv)*R , a więc
Ex=Uv * ( R+Rv ) / Rv;
Gdzie Uv - napicie wskazywane przez woltomierz;
E - sia elektromotoryczna róda;
Iv- prd pyncy przez woltomierz;
R - rezystancja róda;
Rv - rezystancja woltomierza;
Bdy metody pomiarowej wyznaczylimy ze wzorów:
mE = ( Uv-E ) /E = - R/ (R+Rv ) = - R/Rv dla R<<Rv
gdzie : E - bd wyznaczenia siy elektromotorycznej,
Uv - bd wskaza woltomierza;
mE - bd metody pomiarowej;
Bd ten zosta wyeliminowany z wyniku pomiaru ( jako bd systematyczny z okrelonym znakiem ) w formie poprawki.
Przykad oblicze:
Napicie róda Ex r. Nastawiamy na 29 V. Do pomiaru wykorzystamy woltomierz nr 2, którego bd podstawowy wynosi Uv= 1,5%, a rezystancja Rv = 100 M. Bd metody wynikajcy z obcienia róda wynosi m=10-6 %, jest wic pomijalnie may - poprawka nie jest uwzgldniana. Dla odczytanego wyniku Uv=29,5 naley wyznaczy jedynie bd wynikajcy z dokadnoci uytego przyrzdu
Uv [V]= Uv[%]/100 * Uv[V] = 1,5 / 100 * 29,5 = 0,4425 = 0,5 [V]
Wynik ostateczny jest wic równy 29,5 +/- 0,5 [V];
a). Pomiarów napicia róda:
-Schemat pomiarowy:
-Wyniki:
Lp |
E Ÿr. |
R Ÿr. |
Uv |
Uv |
Rv |
m |
Ex |
Ex +/- Ex |
uwagi : |
|
V |
|
V |
% |
|
% |
V |
V |
nr wolt |
1 |
7 |
1 |
7,192 |
0,014 |
10M |
-10-5 |
0,001 |
7,192 +/- 0,001 |
1 |
2 |
7 |
1 |
7,2 |
1,5 |
100M |
-10-6 |
0,1 |
7,2 +/- 0,1 |
2 |
3 |
7 |
1 |
7,04 |
0,25 |
10M |
-10-5 |
0,02 |
7,04 +/- 0,02 |
3 |
4 |
7 |
1 |
7,29 |
0,5 |
70 |
-1,4 |
0,03 |
7,50 +/- 0,03 |
4 |
5 |
7 |
1 |
7,29 |
0,5 |
7000 |
-0,014 |
0,03 |
7,29 +/- 0,03 |
5 |
6 |
29 |
1 |
29,22 |
0,04 |
10M |
-10-5 |
0,02 |
29,22 +/- 0,02 |
1 |
7 |
29 |
1 |
29,5 |
1,5 |
100M |
-10-6 |
0,5 |
29,5 +/- 0,5 |
2 |
8 |
29 |
1 |
29,11 |
0,11 |
10M |
-10-5 |
0,04 |
29,11 +/- 0,04 |
3 |
9 |
29 |
1 |
29,8 |
0,5 |
30000 |
-0,003 |
0,2 |
29,8 +/- 0,2 |
4 |
10 |
29 |
1 |
29,6 |
0,5 |
300 |
-0,3 |
0,2 |
29,8 +/- 0,2 |
5 |
b). Pomiar napicia z dzielnikiem napicia:
-Schemat:
- Wyniki pomiarów :
Lp |
E Ÿr |
R r |
podz |
Uv |
Uv |
Rv |
m. |
Ex |
Ex +/-Ex |
uwagi: |
|
V |
|
|
V |
% |
|
% |
V |
V |
nr wolt |
1 |
29 |
1k |
0.9 |
26,17 |
0,04 |
10M |
-0,001 |
0,01 |
26,17 +/- 0,01 |
1 |
2 |
29 |
1k |
0.9 |
26,6 |
1,5 |
100M |
-0,0001 |
0,4 |
26,6 +/- 0,4 |
2 |
3 |
29 |
1k |
0.9 |
26,2 |
0,11 |
10M |
-0,001 |
0,03 |
26,2 +/- 0,1 |
3 |
4 |
29 |
1k |
0.9 |
46,2 |
0,5 |
480 |
- |
- |
- |
4 |
5 |
29 |
1k |
0.9 |
26,6 |
0,5 |
29k |
0,04 |
0,2 |
26,7 +/- 0,2 |
5 |
6 |
29 |
1M |
0.9 |
25,94 |
0,04 |
10M |
-1 |
0,01 |
26,20 +/- 0,01 |
1 |
7 |
29 |
1M |
0.9 |
26,98 |
1,5 |
100M |
-0,1 |
0,4 |
27,0 +/- 0,4 |
2 |
8 |
29 |
1M |
0.9 |
26,0 |
0,11 |
10M |
-1 |
0,03 |
26,26 +/- 0,03 |
3 |
9 |
29 |
1M |
0.9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4 |
10 |
29 |
1M |
0.9 |
6,7 |
0,5 |
29k |
- |
- |
- |
5 |
11 |
7 |
1k |
0.9 |
6,502 |
0,014 |
10M |
-0,001 |
0,001 |
6,502 +/- 0,001 |
1 |
12 |
7 |
1k |
0.9 |
6,44 |
1,5 |
100M |
-0,0001 |
0,1 |
6,4 +/- 0,1 |
2 |
13 |
7 |
1k |
0.9 |
6,53 |
0,017 |
10M |
-0,001 |
0,002 |
6,53 +/- 0,01 |
3 |
14 |
7 |
1k |
0.9 |
3 |
0,5 |
40 |
- |
- |
- |
4 |
15 |
7 |
1k |
0.9 |
6,5 |
0,5 |
7k |
-1,4 |
0,04 |
7,43 +/- 0,04 |
5 |
16 |
7 |
1M |
0.9 |
6,445 |
0,014 |
10M |
-1 |
0,001 |
6,509 +/- 0,01 |
1 |
17 |
7 |
1M |
0.9 |
6,44 |
1,5 |
100M |
-0,1 |
0,1 |
6,4 +/- 0,1 |
2 |
18 |
7 |
1M |
0.9 |
6,48 |
0,017 |
10M |
-1 |
0,002 |
6,545 +/- 0,002 |
3 |
19 |
7 |
1M |
0.9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4 |
20 |
7 |
1M |
0.9 |
5 |
0,5 |
7k |
- |
- |
- |
5 |
7. Wnioski :
Woltomierz obcia badany obiekt prdem ( a wic pobiera moc ze róda) co ma wpyw na wyniki pomiaru. Wpyw obcienia obiektu badanego na wynik pomiaru jest tym mniejszy, im wiksza jest rezystancja woltomierza w stosunku do rezystancji róda. Poniewa bd metody wynikajcy z obcienia róda badanego przez woltomierz jest bdem systematycznym o okrelonym znaku, mona wyeliminowa go z wyniku pomiaru poprzez uwzgldnienie poprawki. Pomiar obciony jest wtedy tylko bdem wynikajcym z dokadnoci uytych przyrzdów. Przyrzdy pomiarowe naley jednak dobiera tak, aby ich rezystancja bya moliwie dua wzgldem obiektu badanego, poniewa, przy zbyt duym obcieniu ukadu pomiarowego przez woltomierz, pomiar moe by nie sensowny lub nawet niemoliwy do wykonania.