Sprawozdanie z laboratorium miernictwa elektronicznego z dnia 06.11.2013
Pomiary wartości skutecznej napięcia sygnału okresowo zmiennego
Wykaz przyrządów:
· Generator programowalny zmiennego,
· Oscyloskop Tektronix TDS 1001B,
· Woltomierz analogowy MERATRONIC V640,
· Woltomierz analogowy kl. 0.5,
· Woltomierz cyfrowy G 1002.500,
· Woltomierz cyfrowy LG DM 441B,
· Woltomierz cyfrowy V543,
· Transformator 6v.
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie:
- wartości skutecznej napięcia – jej definicji i znaczenia;
- typowych przyrządów do pomiarów bezpośrednich i pośrednich wartości skutecznej -
warunków poprawnej ich eksploatacji i ich parametrów;
- ograniczeń poprawnego pomiaru napięć zmiennych, wynikające z parametrów technicznych
woltomierzy napięć zmiennych i z zasady ich działania;
- wyznaczania ostatecznego wyniku pomiaru – poprawny zapis, wyznaczanie i uwzględnianie
niepewności wskazań, obliczania i eliminowania systematycznych błędów pomiaru.
Opracowanie ćwiczeń:
1 Badanie wpływu impedancji źródła
1.1
Na generatorze ustawiliśmy kształt sygnału sinusoidalny (bez składowej stałej),amplitudę 8V natomiast częstotliwość 50Hz. Mierzyliśmy wartość skuteczną napięcia zmiennego kolejno podłączając woltomierze.
Tab.1 Pomiar bezpośredni wartości skutecznej U dla woltomierzy analogowych.
Lp.
α
αmax
Uzak [V]
Uzm [V]
∆U[V]
δU[%]
Kl=0.5
26,5
75
15
5,3
0,038
0,708
V640 (kl.1.5)
5
5,0
0,225
4,5
α –wychylenie wskazówki
αmax –maksymalna liczba działek na wybranej skali
Uzak –zakres woltomierza
Uzm – wartość zmierzona
Tab.2 Pomiar bezpośredni wartości skutecznej U dla woltomierzy cyfrowych.
LG
5,301
0,027
0,500
G1002.500
0,0765
1,443
v543
0,004
0,069
Wzory użyte do obliczeń:
Usk = A2 =5,65685424949
Analogowy
· ∆U= kl100*Uzakr; δU=∆UUzm*100%;
Cyfrowy v-543
· ∆U=±(0.05%Uzm+0.01%Uzak)
Cyfrowy LG DM 441B
· ∆U=±(0.5%Uzm+20cyf..)
Cyfrowy G1002.500
· ∆U =±(0.5%Uzm + 0.25%Uzak)
1.2 Pomiar napicia sinusoidalnego na wyjściu transformatora.
Na wyjście transformatora o napięciu 6V podłączyliśmy oscyloskop odczytując wykres sygnału sinusoidalnego (na zdjęciu). Następnie podłączaliśmy kolejno woltomierze uzyskując wskazane przez poszczególne woltomierze wartości skuteczne na wyjściu transformatora.
Rys.1 Kształt sygnału na wyjściu transformatora.
Tab.3 Pomiar bezpośredni na transformatorze wartości skutecznej woltomierzami cyfrowymi
40
8,0
0,075
0,938
Piter573PB