CYFROWE POMIARY PARAMETRÓW NAPIĘCIA PRZEMIENNEGO

CYFROWE POMIARY PARAMETRÓW NAPIĘCIA PRZEMIENNEGO
Szczegółowy program pomiarów
1. Przygotowanie do pomiarów
a) Sprawdzić poprawność połączeń układu pomiarowego zgodnie z rys.2.1 w instrukcji.
b) Włączyć komputer i poczekać na uruchomienie się systemu Windows.
c) Zapoznać się z instrukcjami obsługi multimetrów w zakresie niezbędnym do
przeprowadzenia ćwiczenia. Z danych technicznych multimetrów wynotować informacje
pozwalające na wyliczenie dopuszczalnych wartości błędów mierników na stosowanych w
ćwiczeniu zakresach pomiarowych. Zwrócić uwagę na zapisy dotyczące wpływu
częstotliwości napięcia, jego kształtu i składowej stałej.
d) Włączyć multimetry i ustawić je do pomiarów napięć przemiennych AC V. Multimetr
METEX ustawić na zakres 20V i włączyć komunikację RS232 przyciskiem COM.
Multimetr HP34401A ustawić w trybie ręcznego wyboru zakresu na 10 V.
e) Włączyć generator HP33120A.
f) Uruchomić program sterujący za pomocą ikony skrótu CW_32 umieszczonego na pulpicie.
g) Po uruchomieniu się programu przełączyć go z trybu edycji do trybu działania za pomocą
symbolu strzałki (rys2.4). Sprawdzić poprawność programowania generatora (przycisk
USTAWIĆ) i transmisji wyników pomiarów z multimetrów do komputera.
h) Wprowadzić własną nazwę pliku do zapisywania danych (8 znaków) z rozszerzeniem
TXT. Zapisać aktualne wyniki pomiarów do pliku dyskowego (przycisk ZAPIS). Sprawdzić
poprawność zapisanych danych otwierając plik z danymi programem NOTATNIK z sytemu
Windows. Wyniki pomiarów zapisywane są w postaci tekstowej. Każdorazowe naciśnięcie
przycisku ZAPIS powoduje jednorazowy zapis aktualnych wyników pomiarów do pliku.
2. Wyznaczanie błędów od kształtu krzywej napięcia
a) Zaprogramować generator następującymi parametrami: amplituda 5 V, składowa stała zero,
częstotliwość 50 Hz, przebieg sinusoidalny. Odczytać i zapisać w protokole wskazania obu
multimetrów. Zapisać wyniki pomiarów do pliku.
b) Wykonać pomiary z punktu 2.a dla pozostałych kształtów sygnału dostępnych na wyjściu
generatora. Wyznaczyć błędy bezwzględne i względne mierników dla różnych kształtów
sygnału. Sygnał z generatora należy potraktować jako wzorcowy. Porównać wyznaczone
błędy z błędami dopuszczalnymi mierników określonymi w ich dokumentacji technicznej.
3. Badanie wpływu częstotliwości na błąd od kształtu krzywej napięcia
a) Zaprogramować generator następującymi parametrami: amplituda 10 V, składowa stała
zero, częstotliwość 50 Hz, przebieg sinusoidalny. Odczytać i zapisać w protokole wskazania
obu multimetrów. Zapisać wyniki pomiarów do pliku. Powtórzyć pomiary kolejno dla
częstotliwości 100, 200, (...) ,1000 Hz.
b) Wykonać pomiary z punktu 3.a dla pozostałych kształtów sygnału dostępnych na wyjściu
generatora. Wyznaczyć błędy mierników w funkcji częstotliwości. Sygnał z generatora
należy potraktować jako wzorcowy.
Szczegółowy program pomiarów
Strona 1 / 2
4. Badanie wpływu składowej stałej na błąd od kształtu krzywej napięcia
a) Zaprogramować generator następującymi parametrami: amplituda 2 V, składowa stała
minus 4V, częstotliwość 50 Hz, przebieg sinusoidalny. Odczytać i zapisać w protokole
wskazania obu multimetrów. Zapisać wyniki pomiarów do pliku. Powtórzyć pomiary
kolejno dla składowej stałej: -3 V, -2 V, ... , 0 V, 1 V, ... , 4 V.
b) Wykonać pomiary z punktu 4.a dla pozostałych kształtów sygnału dostępnych na wyjściu
generatora. Wyznaczyć błędy mierników w funkcji składowej stałej. Sygnał z generatora
należy potraktować jako wzorcowy.
5. Badanie wpływu poziomu sygnału na błąd od kształtu krzywej napięcia
a) Zaprogramować generator następującymi parametrami: amplituda 1 V, składowa stała zero,
częstotliwość 50 Hz, przebieg sinusoidalny. Odczytać i zapisać w protokole wskazania obu
multimetrów. Zapisać wyniki pomiarów do pliku. Powtórzyć pomiary kolejno dla sygnału o
amplitudzie: 2 V, 3 V, ... , 10 V.
b) Wykonać pomiary z punktu 5.a dla pozostałych kształtów sygnału dostępnych na wyjściu
generatora. Wyznaczyć błędy mierników w funkcji poziomu zadanego napięcia. Sygnał z
generatora należy potraktować jako wzorcowy.
6. Kończenie pomiarów
a) Po zrealizowaniu pomiarów zakończyć pracę programu przyciskiem STOP. Sprawdzić
zawartość pliku z danymi otwierając go w programie NOTATNIK. Skopiować plik z
danymi na dyskietkę w celu opracowania sprawozdania.
b) Zamknąć system Windows, wyłączyć komputer i monitor, wyłączyć przyrządy pomiarowe.
7. Opracowanie sprawozdania
a) W sprawozdaniu należy wyznaczyć błędy (bezwzględne i względne) pomiaru wartości
skutecznej napięcia dla miernika True RMS (HP34401A) i dla miernika wartości średniej
wyskalowanego w wartościach skutecznych dla sinusoidy (Metex M4650CR). Sygnał z
generatora należy potraktować jako wzorcowy, tzn. za prawdziwą wartość skuteczną
napięcia względem której powinny być obliczane błędy należy przyjąć wartość wyliczoną z
ustawionej amplitudy sygnału na generatorze HP33120A i teoretycznej wartości
współczynnika szczytu dla zadanych w pomiarach kształtów sygnału.
b) Wyliczyć teoretyczne wartości błędów od kształtu krzywej dla mierników wartości średniej
wyskalowanych w wartościach skutecznych dla sinusoidy na podstawie teoretycznych
współczynników kształtu dla stosowanych w ćwiczeniu sygnałów. Porównać wyliczone
wartości z błędami wyznaczonymi z pomiarów dla miernika M4650CR.
c) Wyliczyć dla stosowanych w ćwiczeniu mierników błędy graniczne pomiarów na
podstawie ich danych technicznych, z uwzględnieniem wykorzystywanych zakresów i
parametrów mierzonych napięć (wartość, częstotliwość, kształt, składowa stała). Porównać
wartości błędów wyznaczone z pomiarów z wyliczonymi wartościami granicznymi.
d) Wyniki pomiarów i wyliczone z nich wartości błędów należy przedstawić na wykresach.
Obliczenia i wykresy można opracować ręcznie na podstawie danych zapisanych do
protokołu lub za pomocą programu Excel (lub podobnego) na podstawie danych zapisanych
do pliku dyskowego.
Szczegółowy program pomiarów
Strona 2 / 2