Laboratorium Elektroniki cz I
3

22

tego zadania poniżej zestawiono najważniejsze zalecenia i wskazówki, którym powinien odpowiadać układ pomiarowy i użyte przyrządy:

1)    Załączenie przyrządu pomiarowego nie powinno zmieniać pierwotnego rozkładu napięcia czy też rozpływu prądu. W przypadku amperomierza oznacza to, że jego rezystancja R_A powinna być pomijalnie mała w stosunku do rezystancji pozostałej części obwodu R₀ (Ra « R₀). W przypadku woltomierza rezystancja Rv tego przyrządu powinna być znacznie większa w porównaniu z rezystancją R₀ elementu, na którym dokonywany jest pomiar napięcia (Rv » R₀). W obu przypadkach chodzi o pomijalnie mały pobór mocy przez przyrządy pomiarowe.

2)    Do końcówek przyrządu powinien dopływać prąd lub powinno być załączone napięcie, które aktualnie chcemy mierzyć. Należy tu zwrócić szczególną uwagę na bocznikujące działanie: rezystancji (w przypadku niedoskonałej izolacji), sprzężeń pojemnościowych i indukcyjnych oraz na dołączanie innych przyrządów pomiarowych.

3)    Przyrząd powinien wskazywać poprawnie natężenie prądu przepływającego przez niego lub wartość napięcia załączonego do zacisków. Zalecenie to sprowadza się do następujących warunków:

-    właściwy dobór zakresu pomiarowego, tzn. wskazanie przyrządu (analogowego i cyfrowego) powinno się zawierać w granicach od 75% do 100% zakresu pomiarowego (wyjątek stanowią tu omomierze analogowe, w tym przypadku pomiar powinien zawierać się w zakresie (30+70)% zakresu pomiarowego),

-    właściwy dobór zakresu częstotliwości (charakterystyk częstotliwościowych) przyrządu pomiarowego względem częstotliwości sygnału mierzonego,

-    włąściwy dobór przyrządu pomiarowego prądu zmiennego względem kształtu mierzonego przebiegu, tj. uświadomienie sobie, czy mierzymy wartość szczytową, średnią lub skuteczną.

Prawidłowy zapis wyniku pomiaru powinien umożliwić ocenę dokładności, z jaką określona została wartość mierzonej wielkości. Każdy wynik pomiaru jest liczbą przybliżoną składającą się z cyfr pewnych i niepewnych. Stopień przybliżenia określa liczba cyfr znaczących. Cyfry znaczące liczy się od strony lewej, zaczynając od pierwszej, różnej od zera. Zero na końcu też jest cyfrą znaczącą i jeżeli jest ona uzasadniona dokładnością pomiaru, należy je zapisywać (np. 0,07820 ma 4 cyfry znaczące). Wynik pomiaru powinien być tak zapisany, aby ostatnie cyfry znaczące od-

powered by

Mi siol

powiadały miejscem wartości liczbowej niedokładności. Ostatnia cyfrcRflcfC5c[5^5^^™ winna pochodzić z zaokrąglenia. Pełny zapis wyniku pomiaru powinien zawierać wartość liczbową wyniku oraz niedokładność pomiaru w postaci bezwzględnej. Niedokładność powinno się podawać jedną cyfrą znaczącą różną od zera (np.: U = 348 ± 3 V, I = 0,325 ± 0,005 A). Tylko w przypadku bardzo dokładnych pomiarów lub gdy wynik ma być wykorzystany do dalszych obliczeń, niedokładność należy wyrażać dwoma cyframi znaczącymi różnymi od zera (np. U = 1,89573 ± 0,00035 V). Należy zwrócić szczególną uwagę na nagminnie popełniany przez posiadaczy kalkulatorów błąd polegający na myleniu dokładności obliczeń z dokładnością wyniku pomiaru.

Przykład

Wyznaczyć wartość rezystancji R uzyskaną w wyniku pomiarów:

U = 45,1 ±0,1 V, I = 22,5 ± 0,2 mA

Obliczenie: R = — = ^{45,1 V} ■ = 2.004444444 ld2.

[    22,5mA

W tej postaci wyniku nie wolno nam podać. Ilość cyfr w tym wyniku zależy od dokładności naszego kalkulatora. Ale po prostym obliczeniu okaże się, że niedokładność aR znajomości rezystancji R uzależniona od niedokładności pomiarów AU =±0,1 V i Al = ± 0,2 mA wynosi:

AR = ±	^Lai	+	-AU
l	I^2		^1

Poprawnie zapisany wynik:

R = 2000 ±20 Q lub R = 2,00 ± 0,02 k£2.

Bardzo często wyniki pomiarów należy przedstawiać w postaci graficznej, to jest wykresu ilustrującego uzyskaną charakterystykę. Wykresy te rysujemy najczęściej we współrzędnych prostokątnych (kartezjańskich). W sprawozdaniach wykonywanych na laboratorium należy wykonywać je ręcznie. Wszelkie opisy powinny być wykonywane pismem technicznym. Przy wykonywaniu wykresów należy kierować się następującymi zasadami:

1.    Wykresy należy wykonywać na papierze milimetrowym zwykłym lub logarytmicznym.

2.    Wykres powinien obejmować wszystkie punkty pomiarowe.