Przyrządy użyte podczas wykonywania ćwiczenia:
Digital Multimetr typ V543
Zakresy pomiarowe dla woltomierza: 100mV, 1V, 10V, 100V, 1000V
Zakresy pomiarowe dla omomierza: 10MΩ, 1MΩ, 100kΩ, 10kΩ, 1kΩ
Współczynniki tłumienia:
Tłumienie przebiegów
- 50Hz z filtrem - 90dB
- 50Hz bez filtra - 60dB
Zakres częstotliwości:
Na wszystkich zakresach: 20Hz-20kHz ± 0,1% wartości mierzonej.
Rezystancja wejściowa dla zakresów:
- 100mV i 1V: 10000MΩ
- 10V, 100V, 1000V: 10MΩ ± 10%
Woltomierz elektromagnetyczny typ LE-3.
Zakresy pomiarowe: [7,5; 15; 30; 60] V.
αn= 60; 75.
Klasa dokładności: 0,5
Napięcie probiercze 2kV.
Pozycja pracy pozioma.
Zakres częstotliwości: 15Hz-15kHz.
Dekadowy generator RC typ PW-9
Zmiana częstotliwości co 1Hz, 10Hz,100Hz, lub co 1000Hz.
Zakres częstotliwości 1Hz - 19990Hz
Wzmacniacz- zasilacz typ P334
DC Power Supply P317
Używana regulacja od [0,2-2,2]V
Opornik Dekadowy DR6-16
Rezystancja: od 10x0,1 Ω do 10x10kΩ (6 dekad)
Klasa dokładności: 0,05
1. Sprawdzenie multimetru cyfrowego.
Lp |
Polaryzacja |
Ew |
Ex |
Ex-Ew |
Uv |
1 |
Dodatnia |
1,0188 |
1,043 |
0,0242 |
0,0005 |
2 |
Ujemna |
-1,0188 |
-0,999 |
0,0198 |
0,0005 |
Obliczenia:
Dla polaryzacji dodatniej:
Ex-Ew = 1,043- 1,0188= 0,0242 V
Uv ≈ 0,05% ּ1,043 = 0,0005
Dla polaryzacji dodatniej:
Ex-Ew = -0,999+1,0188= 0,0198 V
Uv ≈ 0,05% ּ0,999 = 0,0005
2. Test wrażliwości multimetru na zakłócenia szeregowe
- Układ połączeń
Lp |
f |
Ux z filtrem |
Ux bez filtrem |
A |
B |
|
Hz |
mV |
mV |
dB |
dB |
1 |
40 |
10,7 |
86 |
-39,41 |
-21,31 |
2 |
45 |
5 |
27,9 |
-46 |
-31,09 |
3 |
50 |
5,8 |
29 |
-44,73 |
-30,75 |
4 |
55 |
5,98 |
21,4 |
-44,47 |
-33,39 |
5 |
60 |
5,2 |
22,9 |
-45,68 |
-32,8 |
6 |
70 |
6,7 |
21 |
-43,48 |
-33,55 |
7 |
80 |
6,47 |
14,31 |
-43,78 |
-36,89 |
8 |
90 |
5,23 |
8,4 |
-45,63 |
-41,51 |
9 |
100 |
6,13 |
5,71 |
-44,25 |
-44,87 |
Przykładowe obliczenia dla f=40 Hz:
Wykres zależności częstotliwości od tłumienia:
3. Sprawdzenie cyfrowego woltomierza tablicowego
- Układ pomiarowy
-
- Wyniki pomiarów
Lp |
Ux |
Uw |
ΔU=Ux-Uw |
ΔUdop |
|
V |
V |
V |
V |
1 |
0,196 |
0,217 |
0,021 |
0,01 |
2 |
0,411 |
0,432 |
0,021 |
0,01 |
3 |
0,597 |
0,618 |
0,021 |
0,01 |
4 |
0,797 |
0,817 |
0,020 |
0,01 |
5 |
1,012 |
1,030 |
0,018 |
0,01 |
6 |
1,199 |
1,220 |
0,021 |
0,01 |
7 |
1,404 |
1,424 |
0,020 |
0,01 |
8 |
1,614 |
1,634 |
0,020 |
0,01 |
9 |
1,815 |
1,832 |
0,017 |
0,01 |
10 |
1,991 |
2,013 |
0,022 |
0,01 |
Wykres zależności ΔU=Ux-Uw od Ux:
4. Cyfrowy pomiar napięcia przemiennego.
- Układ pomiarowy
Tabela otrzymanych wyników:
Lp |
f |
Ux |
Uvc |
|
Hz |
V |
V |
1 |
15 |
10,0 |
9,947 |
2 |
30 |
10,0 |
10,064 |
3 |
40 |
10,0 |
10,072 |
4 |
45 |
10,0 |
10,081 |
5 |
50 |
10,0 |
10,036 |
6 |
55 |
10,0 |
10,031 |
7 |
75 |
10,0 |
10,058 |
8 |
100 |
10,0 |
10,069 |
9 |
300 |
10,0 |
10,087 |
10 |
500 |
10,0 |
10,127 |
Wykres zależności Uvc od f:
5. Cyfrowy pomiar rezystancji.
Zakres |
Lp. |
Rw |
Rx |
ΔRx=Rx-Rw |
ΔRdop |
δx= ΔRx/Rx |
|
|
Ω |
Ω |
Ω |
Ω |
% |
I |
1 |
0,0000 |
0,0001 |
0,0001 |
0,00000005 |
1 |
|
2 |
0,1000 |
0,1000 |
0 |
0 |
0 |
|
3 |
0,2000 |
0,2000 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
0,3000 |
0,3000 |
0 |
0 |
0 |
|
5 |
0,4000 |
0,4000 |
0 |
0 |
0 |
|
6 |
0,5000 |
0,5000 |
0 |
0 |
0 |
|
7 |
0,6000 |
0,6000 |
0 |
0 |
0 |
|
8 |
0,7000 |
0,7001 |
0,0001 |
0,00000005 |
0,000143 |
|
9 |
0,8000 |
0,8001 |
0,0001 |
0,00000005 |
0,000125 |
|
10 |
0,9000 |
0,9002 |
0,0002 |
0,0000001 |
0,000222 |
|
11 |
1,0000 |
1,0004 |
0,0004 |
0,0000002 |
0,0004 |
II |
|
kΩ |
kΩ |
kΩ |
kΩ |
kΩ |
|
1 |
0,0000 |
0,000 |
0 |
0 |
- |
|
2 |
1,0000 |
0,998 |
0,002 |
0,0000001 |
0,002004 |
|
3 |
2,0000 |
1,997 |
0,003 |
0,00000015 |
0,001502 |
|
4 |
3,0000 |
2,996 |
0,004 |
0,0000002 |
0,001335 |
|
5 |
4,0000 |
3,996 |
0,004 |
0,0000002 |
0,001001 |
|
6 |
5,0000 |
4,996 |
0,004 |
0,0000002 |
0,000801 |
|
7 |
6,0000 |
5,997 |
0,003 |
0,00000015 |
0,0005 |
|
8 |
7,0000 |
6,997 |
0,003 |
0,00000015 |
0,000429 |
|
9 |
8,0000 |
7,998 |
0,002 |
0,0000001 |
0,00025 |
|
10 |
9,0000 |
8,999 |
0,001 |
0,00000005 |
0,000111 |
|
11 |
10,0000 |
9,999 |
0,001 |
0,00000005 |
0,0001 |
Wykres dla dekady I:
Wykres dla dekady II:
6. Wnioski:
W pierwszej części naszego doświadczenia mieliśmy za zadanie sprawdzić i zbadać multimetr cyfrowy. Po zakończeniu tej części doświadczenia i wykonaniu odpowiednich obliczeń możemy stwierdzić, że dany multimetr niestety nie jest bardzo dokładny. Świadczy o tym fakt, że błąd dopuszczalny został znacznie przekroczony przez błąd pomiarowy.
Dalszy ciąg naszego ćwiczenia miał nam pokazać jak zmienia się wrażliwość multimetru względem zakłóceń szeregowych. Ta część polegała na pomiarze napięcia z filtrem oraz bez filtra. Po pomiarach można zauważyć, iż wielkości jakie uzyskaliśmy są mniej więcej tego samego rzędu przy czym możemy stwierdzić że dla większości częstotliwości pomiar napięcia bez filtra jest większy niż z filtrem. Nie możemy jednak powiedzieć że wykonane przez nas pomiary są bardzo dokładne gdyż odczyt polegał na ustaleniu największego wyniku jaki pojawił się na wyświetlaczu miernika, niestety wyniki zmieniały się na tyle szybko że nie mogliśmy dokładnie ich odczytać, dlatego niektóre pomiary mogą nieznacznie odbiegać od otrzymanych w rzeczywistości. Mimo to uważamy, że ta część ćwiczenia została przez nas wykonana na tyle dokładnie na ile tylko było to możliwe.
W części polegającej na sprawdzeniu woltomierza tablicowego uzyskane wyniki nie różniły się od siebie zbytnio, ale błąd pomiaru przekroczył wartość błędu dopuszczalnego. Naszym zdaniem jest to wina stosunkowo małej klasy dokładności tego przyrządu.
Cyfrowy pomiar napięcia przemiennego. W zakresie częstotliwości jaki obraliśmy, czyli częstotliwości mieszczących się w zakresie wartości znamionowych dla obu mierników, napięcie nie różni się nadto od wartości ustalonej (10V), możemy więc powiedzieć ze praktycznie nie zależy od częstotliwości.
Cyfrowy pomiar rezystancji. Zarówno dla pierwszej jak drugiej dekady wyniki pomiarów w bardzo niewielkim stopniu różniły się od oczekiwanej wartości rezystancji poszczególnych dekad.
GENERATOR
MULTIMETR