262080753

Pomiar napięcia przemiennego Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zbadanie dokładności woltomierza cyfrowego dla funkcji pomiaru napięcia przemiennego. Wykonane w czasie ćwiczenia pomiary służyć będą wyznaczaniu błędu podstawowego (dla pomiaru napięcia sinusoidalnego) oraz dodatkowego (dla pomiaru napięcia o kształcie prostokątnym i trójkątnym) badanego woltomierza. Wyznaczone błędy podstawowe porównane będą z charakterystyką metrologiczną badanego woltomierza.

Badanie błędów dodatkowych ma na celu pokazanie wpływu kształtu mierzonego napięcia na wynik pomiaru, zrozumienie zasady działania prostych woltomierzy cyfrowych (bez funkcji irue RMS) oraz zaznajomienie się z ograniczeniami woltomierzy realizujących pomiar tzw. prawdziwej wartości skutecznej - true RMS napięcia przemiennego.

Przyrządem badanym jest wskazany przez prowadzącego woltomierz cyfrowy zaś przyrządem wzorcowy jest multimetr HP34401A.

Oscyloskop dostępny na stanowisku służy jedynie do kontroli współczynnika wypełnienia dla napięcia o przebiegu prostokątnym.

Zadania

1.    Przenieść do protokołu charakterystyki dokładnościowe przyrządów - badanego (PL) i wzorcowego (HP) dla pomiaru napięcia przemiennego.

2.    Upewnić się, że mierniki ustawione są na zakres IV.

3.    Na generatorze ustawić napięcie sinusoidalne o wartości skutecznej U_Sk=lV (wartość napięcia kontrolować na woltomierzu wzorcowym, ustawić z niedokładnością +50mV przy częstotliwości 1kHz).

4.    Nie zmieniając wartości uprzednio nastawionego napięcia wykonać serię pomiarów dla następujących częstotliwości napięcia, ustawianych na generatorze: 20, 50, 100, 200, 500, lk, 2k, 5k, lOk, 12k, 15k, 25k, 75k, lOOk [Hz]. Wyniki umieścić w przygotowanej uprzednio tablicy.

5.    Ustawić na generatorze przebieg sinusoidalny o częstotliwości f = 1 kHz. Trzykrotnie wykonać serię pomiarów miernikami HP i PL (zakres pomiarowy 1 V) dla tej częstotliwości i napięć 0,1; 0,2; ...0,9; 1,0 [V]

6.    Dla częstotliwości jak w pkt. 4 wykonać pomiary dla napięć o przebiegach trójkątnym i prostokątnym (dla współczynnika wypełnienia 0,5).

7.    Dla napięcia o przebiegu prostokątnym, częstotliwości 1kHz i współczynniku wypełnienia 0,5 ustawić wskazanie woltomierza HP na U_Sk=lV +50mV. Zapisać wskazania tego woltomierza (nie zmieniając w generatorze napięcia ani częstotliwości) dla współczynników wypełnienia 0,5; 0,25; 0,75.

Zadania do opracowania sprawozdania

1)    Korzystając z danych metrologicznych miernika PL, wykreślić zależność dopuszczalnego błędu bezwzględnego w funkcji częstotliwości mierzonego napięcia. Przyjąć dane: U_x= 1 V; U_z= 1 V;

2)    Z danych pomiarowych wyznaczyć błędy podstawowe (bezwzględne) i nanieść je na wykres utworzony w pkt. 1 Dodatkowo nanieść słupki błędów od miernika HP.