Politechnika Wrocławska^™ we Wrocławiu
Adam Janik	Wydział Elektroniki	kierunek: AIR
data wykonania ćwiczenia: 98-04-15	Grupa: II	rok akademicki: 97/98
Temat ćwiczenia: Pomiary pośrednie.

1. Wykaz przyrządów użytych w ćwiczeniu.

• Multimetr cyfrowy LG DM-441B (R_V = 10M R_A = 150 na zakresie 2 mA)

• Woltomierz analogowy LM-3 (kl. 0,5; R_V = 1k/V)

• Miliamperomierz analogowy LM-3 (kl. 0,5; R_A = 23/I_n [mA] + 0,004 )

• Rezystor dekadowy (kl. 0,05)

2. Pomiar rezystancji metodą pośrednią.

Schematy układów pomiarowych:

1. 
   układ poprawnie mierzonego prądu

b) układ poprawnie mierzonego napięcia

Zestawienie wyników pomiarów dla R_x
1500

	U	gU	I	gI	Rzm	Rpop	δgR	δmet	RR
Lp.	[V]	[V]	[mA]	[mA]	[]	[]	[%]	[%]	[]	UWAGI
1.	6,1	0,04	4,93	0,04	1237	1482	1,5	-16,5	148122	ppn; U-LM-3; I-LM-3
2.	6,114	0,006	4,1	0,04	1491	1491	2	0	149130	ppn; U-DM-441B; I-LM-3
3.	16,435	0,02	11	0,08	1494	1494	1	0	149413	ppp; U-DM-441B; I-LM-3

ppn - pomiar w układzie poprawnie mierzonego napięcia

ppp - pomiar w układzie poprawnie mierzonego prądu

Przykładowe obliczenia:

- dla LM-3

- dla DM-441B

- dla LM-3

3. Pomiar rezystancji woltomierza LM-3 na zakresie U_z = 15V.

1. schemat układu pomiarowego

Zestawienie wyników pomiarów:

	IV		UV		R	P
Lp.	zakres	wartość	zakres	wartość			UWAGI
	[mA]	[mA]	[V]	[V]	[]	[mW]
1.	2	1,0035	15	15	14948	15,05	Uz = 15V
							RA = 150
2.	2	0,6727	15	10	14865	6,73
							pomiar prądu amperomierzem
3.	2	0,3331	15	5	15011	1,67	LG typ DM-441B (zakr. 2mA)

Przykłady obliczeń:

P = U * I = 1,0035 * 15 = 15,05mW

2. schemat układu pomiarowego

Zestawienie wyników pomiarów:

• U_z = 15 V

Lp.	UV	UV	RN	RN	RV	RV	δRV
	[V]	[V]	[]	[]	[]	[]	[%]
1.	15	0,008	0	0	-	-	-
2.	10	0,08	7400	4	14800	600	4,1
3.	7,5	0,08	14952	8	14952	486	3,3

Przykładowe obliczenia:

4. WNIOSKI.

Wartość ich rezystancji można wyznaczyć przez pomiar natężenia prądu i spadku napięcia na nim, lub przez porównanie wartości spadku napięcia na rezystorze badanym oraz na rezystorze o znanej wartości. Ponieważ nie można na raz mierzyć napięcia i prądu płynącego przez rezystor korzystając z metody pomiaru prądu i napięcia możemy zastosować jeden z dwóch układów - układ poprawnie mierzonego napięcia lub układ poprawnie mierzonego prądu. Pierwszy z nich przeznaczony jest do pomiaru małych wartości rezystancji, drugi zaś do pomiaru dużych wartości rezystancji. Sposób ich użycia wyznacza błąd metody (w tabelkach ujęty jako R i δR) wyznaczany ze wzorów podanych powyżej. W układzie z poprawnie mierzonym napięciem mierzymy sumę prądów płynących przez rezystor oraz przez woltomierz. Dla rezystancji zbliżonych wartością (lub większych) do rezystancji wejściowej woltomierza prąd płynący przez miernik stanowi coraz większą część mierzonego natężenia, dla równych wartości obu rezystancji stanowi on już połowę mierzonej wartości. Podobnie jest dla drugiego układu, z tym, że zamiast prądu mamy do czynienia z napięciem. Mierzymy w tym układzie sumę spadków napięć na rezystorze oraz na miliamperomierzu - rezystor z rezystancją wewnętrzną amperomierza tworzy dzielnik napięcia, im mniejsza jest wartość rezystora, tym większa część napięcia odkłada się na mierniku, a nie na elemencie badanym. Stosując obie te metody można wyeliminować z nich błąd dołączając do wartości otrzymanej z obliczeń poprawkę obliczoną z błędu metody. Głównymi czynnikami wprowadzającymi błąd do pomiaru są rezystancje wewnętrzne wykorzystywanych mierników. Doboru metody można dokonać w oparciu o wzór
, gdy wartość R_X=R_G to w obu metodach wystąpi błąd metody o jednakowej wartości, dla R_X<R_G stosujemy układ poprawnie mierzonego napięcia, w przeciwnym wypadku należy zastosować układ poprawnie mierzonego prądu. W naszym doświadczeniu przy pomiarze rezystancji rzędu 1500 w układzie poprawnie mierzonego napięcia woltomierzem analogowym LM-3 i amperomierzem analogowym LM-3 błąd metody wyniósł aż -16,5%. Po zmianie woltomierza na cyfrowy DM-441B błąd metody praktycznie nie istnieje. Błąd ten zależy od rezystancji wewnętrznej woltomierza. Im większa jest rezystancja woltomierza, tym mniejszy jest błąd metody. W przypadku ostatniej części ćwiczenia - pomiaru rezystancji wewnętrznej woltomierza analogowego -dokładność zależy głównie od klasy użytego rezystora dekadowego oraz w mniejszym stopniu od dokładności mierzenia napięcia. Dokładniejszy jest pomiar dla danej wartości dekady względem napięcia przy rezystancji dekady równej zero - od błędu odejmuje się jeden człon zależny od błędu dokładności dekady - dla wartości zero jest on równy zero. Błąd względny rezystancji woltomierza wahał się w granicach 3-4%.

Politechnika Wrocławska™ ©1998

- 4 -

---