Politechnika Wrocławska	Jakub Kliszcz	23.10.2010
Laboratorium Pomiarów Elektrycznych
Wydział Elektryczny	Pomiary Przyrządem Cyfrowym

1. Cel ćwiczenia;

1. Celem ćwiczenia były pomiary Napięcia stałego, oraz rezystancji na oporniku dekadowym za pomocą przyrządów cyfrowych.

2. Schematy układów pomiarowych;

1. Schemat układu dla pomiaru napięcia stałego,

+

Zasilacz

V V

-

2. Schemat układu do pomiary rezystancji.

Ω R_d

3. Spis Przyrządów;

3.1. Woltomierz cyfrowy U-541, U_z : 0,1/1/10/100/1000V ± (0,05% U_x + 0,05% U_z), R_v :

<10V - 10 MΩ, 100 < - 1 GΩ,

3.2. Woltomierz cyfrowy PT 4150, U_z : 0,2/2/20/200V ± (0,05%U_z + 4 cyfry) R_v = 10 MΩ,

True RMS,

1. Omomierz cyfrowy PT 4150, R_z : 20 kΩ ± (0,2%R_x + 2 cyfry),

2. Rezystor dekadowy, kl 0,005%

4. Tabele pomiarów;

1. Tabela pomiaru napięcia stałego,

								p = 0,95
LP	Typ Miernika	Uz	qv	Niedokładność	Uv	ΔgUv	δgUv	U(Uv)	Ur(Uv)	Uv±U(Uv)
						[V]			[V]	[V]	[%]	[V]	[%]	[V]
1		PT 4150			20	0,001	(0,05%Uz+ + 4 cyfry)	3,644	0,005822	0,15976	0,005530	0,151771	3,644±0,005530
2									8,660	0,00833	0,09618	0,007914	0,09138	8,660±0,007914
3									13,487	0,0107435	0,07965	0,010206	0,075675	13,487±0,010206
4									18,585	0,0132925	0,07152	0,012628	0,067947	18,585±0,012628
5		V - 541				100	0,01	(0,05% Ux + + 0,05% Uz)	3,61	0,011805	0,32700	0,011215	0,310658	3,61±0,011215
6									8,62	0,01431	0,16600	0,013595	0,157709	8,62±0,013595
7									13,45	0,016725	0,12434	0,015889	0,118132	13,45±0,015889
8									18,55	0,019275	0,10390	0,018311	0,098713	18,55±0,018311

4.2 Tabela pomiaru rezystancji.

L P	Typ Miernika	Rz	qΩ	Niedokładność	RΩ	Rd	ΔgRΩ	δgRΩ
						[kΩ]			[Ω]	[Ω]	[Ω]	[%]
1		PT 4150			20	0,001	(0,2%Rx + 2 cyfry)	14389	14385	28,78	0,200014
2									13132	13128	26,266	0,200076

L P	ΔgRd	δgRd	U(Rd)	Ur(Rd)	U(RΩ)	Ur(RΩ)	RΩ±U(RΩ)	Rd±U(Rd)
		[Ω]	[%]	[Ω]	[%]	[Ω]	[%]	[Ω]	[Ω]
1		0,005	0,6832875	0,00475	27,341	0,1900133	14389±27,341	14385±0,6832875
2	0,6564	0,005	0,62358	0,00475	24,9527	0,1900722	13132±24,9527	13128±0,62358

5. Wzory i Obliczenia;

1. Błąd graniczny bezwzględny woltomierza cyfrowego:

V

2. Błąd graniczny względny woltomierza cyfrowego:

%

3. Niepewność rozszerzona bezwzględna woltomierza cyfrowego:

V

4. Niepewność rozszerzona względna woltomierza cyfrowego:

%

5. Błąd graniczny bezwzględny omomierza cyfrowego:

Ω

6. Błąd graniczny względny omomierza cyfrowego:

%

7. Błąd graniczny bezwzględny rezystora dekadowego:

Ω

8. Błąd graniczny względny rezystora dekadowego:

%

9. Niepewność rozszerzona bezwzględna rezystora dekadowego:

Ω

10. Niepewność rozszerzona względna rezystora dekadowego:

%

11. Niepewność rozszerzona bezwzględna omomierza cyfrowego:

Ω

12. Niepewność rozszerzona bezwzględna omomierza cyfrowego:

%

6. Wykresy

6.1 Wykres zależności błędu bezwzględnego od napięcia dla miernika PT 4150

6.2 Wykres zależności błędu względnego od napięcia dla miernika PT 4150

6.3 Wykres zależności błędu bezwzględnego od napięcia dla miernika V-541

6.4 Wykres zależności błędu względnego od napięcia dla miernika V-541

7. Wnioski

Napięcie jest różnicą potencjałów, jego wartość mierzymy woltomierzem, w tym przypadku był ty miernik cyfrowy z przekształtnikiem „True RMS”, jest to przekształtnik który zmienia sygnał analogowy na sygnał cyfrowy, czyli ilość impulsów w jednostce czasu które miernik zlicza np. dla wartości 3,456 V= 3456 impulsów.

Błędy na tych miernikach są dużo mniejsze niż na miernikach analogowych jakich używaliśmy na poprzednim ćwiczeniu (LM-3). Dodatkowo na ich błędy mógł wpływać sam układ pomiarowy w którym woltomierze były połączone równolegle, czyli jeden woltomierz mierzył napięcie na drugim woltomierzu (rezystorze). Błąd graniczny bezwzględny jest zależny od zakresu, wyniku a jego wykres jest linią prostą, im większy jest wynik pomiaru to błąd też jest większy. Natomiast wykres błędu granicznego względnego przyjmuje postać hiperboli.

Rezystancja jest miarą oporu, z jakim element przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego. Wartość rezystancji mierzy się omomierzem, w tym ćwiczeniu była mierzona tym samym miernikiem cyfrowym co napięcie. Błędy pomiarowe będą zachowywać się w ten sam sposób jak przy pomiarze napięcia.