CEL ĆWICZENIA

Zapoznanie się z zasadą działania multimetra cyfrowego.

PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA (pomiary obliczenia wykresy)

Dane mierników:

Digital Multimetr typ V543

Zakres częstotliwości:

Na wszystkich zakresach: 20Hz-20kHz ±

Klasa:

Dla pomiaru prądu stałego 0,05% mierzonej wartości ±0,01 zakresu

Dla pomiaru prądu zmiennego 0,05% mierzonej wartości ±0,005 zakresu

Dla pomiaru oporu 0,05% mierzonej wartości ±0,01 zakresu

Zakresy pomiarowe dla woltomierza: 100mV, 1V, 10V, 100V, 1000V

Zakresy pomiarowe dla omomierza: 10MΩ, 1MΩ, 100kΩ, 10kΩ, 1kΩ

Woltomierz elektromagnetyczny typ LE-3.

Klasa dokładności: 0,5(zmienny prąd),0,1(stały prąd)

Pozycja pracy pozioma.
Zakres częstotliwości: 15Hz- 500Hz

Zakresy pomiarowe: [7,5; 15; 30; 60] V.

15kHz.

Woltomierz tablicowy

Klasa 0,1±1unit

Parametry dodatkowych elementów używanych przy pomiarach:

Dekadowy generator RC typ PW-9

Zmiana częstotliwości co 1Hz, 10Hz,100Hz, lub co 1000Hz.

Zakres częstotliwości 1Hz - 19990Hz

Opornik Dekadowy DR6-16
Rezystancja: od 10x0,1 Ω do 10x10kΩ (6 dekad)
Klasa dokładności: 0,05

1. sprawdzanie multimetra cyfrowego:

Lp.	polaryzacja	Ew	Ex	Ex-Ew	Uv
1	Dodatnia	1,0186	1,0191	0,0005	0,0005
2	Ujemna	-1,0186	-1,0192	-0,0006	0,0005

U_v ≈ 0,05% ּ1,0191 = 0,0005

U_v ≈ 0,05% ּ1,0192 = 0,0005

2. test wrażliwości multimetra na zakłócenia szeregowe (napięcie generatora 1V,zakres 10V)

Lp.	f [Hz]	Ux z filtrem [V]	Ux bez filtra [V]	A [dB]	B [dB]
1	40	0,12001	0,0021	-18,4157	-53,5556
2	45	0,0450	0,0024	-26,9357	-52,3958
3	50	0,0054	0,0054	-45,3521	-45,3521
4	55	0,0379	0,0062	-28,4272	-44,1522
5	60	0,0609	0,0058	-24,3077	-44,7314
6	70	0,0605	0,0060	-24,3649	-44,437
7	80	0,0533	0,0096	-5,46546	-40,3546
8	90	0,0283	0,0046	-30,9643	-46,7448
9	100	0,0049	0,0049	-46,1961	-46,1961

3. sprawdzanie tablicowego woltomierza cyfrowego (zakres 10V)

Lp.	Ux [V]	Uw [V]	ΔU=Ux-Uw [V]	ΔUdop [V]
1	0,200	0,219	0,019	0,15
2	0,416	0,439	0,023	0,15
3	0,598	0,622	0,024	0,15
4	0,826	0,853	0,027	0,15
5	0,998	1,026	0,028	0,15
6	1,208	1,237	0,029	0,15
7	1,405	1,435	0,03	0,15
8	1,601	1,632	0,031	0,15
9	1,801	1,833	0,032	0,15
10	1,979	2,012	0,033	0,15

4.cyfrowy pomiar napięcia przemiennego

Lp.	F [Hz]	Uwe [V]	Ux [V]
1	20	10,0	9,98
2	50	10,0	10,12
3	100	10,0	10,085
4	200	10,0	10,06
5	300	10,0	10,062
6	400	10,0	10,57
7	500	10,0	10,106
8	1000	10,0	11,172

5.pomiar cyfrowy rezystancji

zakres	Lp.	Rx [kΩ]	Rw [kΩ]	ΔRx=Rx-Rw [kΩ]	ΔRdop [Ω]	δx =ΔRx/Rx
100kΩ	1	10,01	10	0,01	0,005505	0,000999
		2	20,01	20	0,01	0,010505	0,0005
		3	40,01	40	0,01	0,020505	0,00025
		4	60,03	60	0,03	0,030515	0,0005
		5	80,05	80	0,05	0,040525	0,000625
		6	99,94	100	-0,06	0,05047	-0,0006
	10kΩ	1	1,034	1	0,034	0,001017	0,032882
		2	2,025	2	0,025	0,001513	0,012346
		3	4,024	4	0,024	0,002512	0,005964
		4	6,023	6	0,023	0,003512	0,003819
		5	8,022	8	0,022	0,004511	0,002742
		6	10,044	10	0,044	0,005522	0,004381

WNIOSKI

Dla części pierwszej:

Dla idealnego układu nie powinno być różnicy żadnej w pomiarach dla dwóch różnych polaryzacji nam wyszło że różnica jest dla jednej dziesięciotysięcznej cyfry po przecinku dla wartości mierzonej 1V zatem wpływ polaryzacji jest niewielki.

Dla części drugiej:

Wykres oraz pomiary świadczą o przygotowaniu multimetra do pracy w warunkach dla częstotliwości 50Hz i jej wielokrotności, dlatego wyniki zarówno z filtrem jak i bez dla tych wielokrotności się pokrywają. Wyniki z filtrem zachowują się raczej stabilnie jest niewielki wzrost ale są skoki na początku z niższych wartości wzrasta potem utrzymuje się poziom a następnie dla 80 Hz ponowny skok i wyrównanie do poprzedniego poziomu. Może to wynikać z niedokładności przyrządu bądź błądu osób przeprowadzających doświadczenie. Dla wyników bez filtra na wykresie jest wyraźnie zarysowane że pomiary dla wspomnianej wcześniej wielokrotności 50 są poddawane automatycznie filtracji dla pozostałych częstotliwości utrzymują raczej stały poziom.

Dla części trzeciej:

Wraz z wzrostem mierzonej wartości różnica między wskazaniami badanego miernika a wzorcowego jakim jest multimetr rosną. Wynika z tego że dla większych wartości napięć miernik traci na dokładności. Porównując błędy uzyskane wraz z dopuszczalnymi dochodzimy do wniosku że są one większe i jak już wspomniałam wzrastają wraz z badanym napięciem, zatem stan miernika nie jest zbyt dobry choć różnica jest tak drastyczna wiec można uznać że nadaje się on do dalszego użytkowania.

Dla części czwartej:

Na wykresie widać że z wyjątkiem częstotliwości 400 Hz zależność badanego napięcia od częstotliwości nie zmienia się w sposób zbyt znaczący. Oczywiście wyjątkiem jest częstotliwość 1000Hz gdyż dla niej co zresztą również jest wyraźne pokazane w pomiarach jak i na wykresie badany miernik jest poza zakresem częstotliwości (do 500Hz) stąd tak duży błąd. Jest to efekt tego że mamy do czynienia z miernikiem elektrodynamicznym który posiada cewke której reaktancja jest zależna od częstotliwości.

Dla części piątej:

Błąd pomiaru rezystancji maleje wraz z wzrostem wartości badanej rezystancji. Zjawisko to jest wyraźniejsze dla zakresu mniejszego 10kΩ gdzie wyniki są bardziej jednoznaczne i rzeczywiście występuje taka zależność, dla drugiego zakresu dla 60kΩ następuje wzrost błędu i minimalnie do końca wzrasta jednak jest to już znikomy wzrost.

---