CW1a.pdf

ĘWICZENIE 1.

POMIARY PARAMETRìW OBWODìW PRġDU STAýEGO

Pomiary wartoĻci rezystancji, prĢdu, napiħcia i mocy przyrzĢdami analogowymi i

cyfrowymi. Wyznaczanie niepewnoĻci wynikw pomiarw prostych i zþoŇonych.

Opracowanie sprawozdania.

Podstawowe prawo elektrotechniki, zwane prawem Ohma i zapisywane w postaci U=IR,

gþosi, Ňe napiħcie na rezystorze przez ktry pþynie prĢd I jest rwne iloczynowi wartoĻci

prĢdu i rezystancji. Prawo to jest czħsto wykorzystywane w technice pomiarowej.

KorzystajĢc z tego prawa moŇna wyznaczyę wartoĻę rezystancji jeŇeli znane sĢ wartoĻci

prĢdu i napiħcia na rezystorze, lub wartoĻę prĢdu jeŇeli rezystancja i napiħcie sĢ znane.

ChociaŇ Watomierze sĢ przyrzĢdami przeznaczonymi do pomiarw mocy, to w obwodach

prĢdu staþego do pomiarw mocy moŇna korzystaę ze wskazaı woltomierza i

amperomierza i obliczaę moc w Watach jako iloczyn napiħcia w Voltach i prĢdu w

Amperach. Jest to o tyle uzasadniony sposb, Ňe przyrzĢdy do pomiaru napiħę i prĢdw sĢ

znacznie þatwiej dostħpne niŇ Watomierze, szczeglnie na zakresy maþych napiħę.

Wzglħdny bþĢd graniczny wartoĻci zmierzonej przyrzĢdem analogowym moŇna zawsze

wyznaczyę jako iloczyn klasy przyrzĢdu i jego zakresu, podzielony przez wartoĻę

zmierzonĢ. UŇywajĢc przyrzĢdu cyfrowego do okreĻlenia wartoĻci takiego bþħdu trzeba

posþuŇyę siħ instrukcjĢ miernika, co zawsze prowadzi do koniecznoĻci przeliczania

wartoĻci bþħdu bezwzglħdnego na bþĢd wzglħdny.

1. Pomiary prĢdu i mocy czynnej

PoþĢczyę ukþad jak na rysunku 1.1. Zmierzyę napiħcie i prĢd Ňarwki miernikami

analogowymi. Obliczyę moc elektrycznĢ pobieranĢ przez Ňarwkħ i okreĻlię bþĢd

graniczny (niepewnoĻę) wynikw pomiarw.

Rys.1.1

25 W

Napiħcie [V] PrĢd 25 [A] Moc U*I [W]

Woltomierz

Zakres [V]

Amperomierz

Zakres [A]

-----------------

Klasa [%] Klasa [%] ----------------- ----------

BþĢd pomiaru

U [%]

BþĢd pomiaru

I [%]

BþĢd wyniku

P [%]= U + I

5 W

2. Pomiary rezystancji

PoþĢczyę ukþad pomiarowy wg rysunku 1.2.

Zmierzyę wartoĻę rezystancji poprzez pomiar miernikami cyfrowymi prĢdu i spadku

napiħcia na opornikach zestawu.

Rys.1.2

Napiħcie

U [V]

BþĢd U

U [%]

PrĢd I

[A]

BþĢd I

I [%]

Rezystancja

R=U/I [ ]

BþĢd R

U + I [%]

Rezystor Nr ( )

Obliczenie procentowego bþħdu pomiaru przyrzĢdem cyfrowym na przykþadzie pomiaru

napiħcia:

Np. Zmierzono woltomierzem cyfrowym napiħcie staþe 1.56 V na zakresie 2 V.

Wg instrukcji miernika bþĢd pomiaru napiħcia staþego () wynosi:

+/-0.5% odczytu () tj. wielkoĻci zmierzonej +/- 4 cyfry () z ostatniej pozycji, czyli

w tym przypadku 0.04 V. Stanowi to (0.04/1.56)*100% = 2.56% wielkoĻci zmierzonej.

Caþkowity bþĢd graniczny pomiaru wynosi zatem 0.5% + 2.56% = 3.06%.

3. Pomiar rezystorw zestawu omomierzem cyfrowym. Porwnanie wynikw i

dyskusja bþħdw na podstawie instrukcji obsþugi miernikw (Operation Manual).

Rezystancja

[ ]

BþĢd pomiaru

omomierzem

[%]

BþĢd

bezwzglħdny

[ ]

BþĢd pomiaru

[%]

z poprzedniej

tabeli

BþĢd

bezwzglħdny

[ ]

Rezystor Nr ( )

Obliczanie bþħdu bezwzglħdnego:

Np. Zmierzona wartoĻę rezystancji wynosi 1526 , a procentowy bþĢd graniczny 3.06%.

BþĢd bezwzglħdny jest rwny (1526*3.06%)/100% = 46.7 .

4. Ilustracja graficzna niepewnoĻci wynikw pomiarw

Zaznaczyę na osi wartoĻci rezystora zmierzone omomierzem i obliczone w z pomiaru

napiħcia i prĢdu oraz przedziaþy bþħdw bezwzglħdnych. Zbadaę czy przedziaþy te

zachodzĢ na siebie (a powinny !)

Przykþad:

WartoĻę

obliczona

1510 ±

Rezystor Nr ( )

1400

1500

1600

1526 ±

Pomiar

omomierzem

Kopia fragmentu przyrzĢdu cyfrowego

Aparatura:

1. Akumulator 12 V

2. Woltomierz analogowy

3. Amperomierz analogowy

4. Zestaw Ňarwek 5W i 25 W

5. 2 uniwersalne mierniki cyfrowe M890

6. Zestaw rezystorw

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: