Badaniewoltomierza magnetoelektrycznego

ĆWICZENIE 7
Badanie woltomierza magnetoelektrycznego
I TE
1. Pomiar rezystancji wewnętrznej woltomierza.
Połącz układ jak na rysunku.
Iv
µA
+
Vb
ZS
Określ na podstawie danych znamionowych woltomierzy ich rezystancję wewnętrzną RV
dla wybranych zakresów pomiarowych UN. Zmierz prąd woltomierzy przy zasilaniu
napięciem równym ich zakresowi pomiarowemu.
UN
Rv
I
U
RV’
Rodzaj
V
µA
V
woltomierza
k
k
analogowy
analogowy
cyfrowy
Oblicz rezystancję woltomierzy RV’ z prawa Ohma. Porównaj rezystancję obliczoną
i znamionową. Jaki wpływ na wynik pomiaru napięcia ma rezystancja wewnętrzna
woltomierza. Czy rezystancja wewnętrzna woltomierza cyfrowego zależy od zakresu
pomiarowego? Jaką rezystancję powinien mieć woltomierz idealny?
2. Rozszerzanie zakresu pomiarowego woltomierza.
Połącz układ jak na rysunku.
Iv
+
Rd
ZS
Vw
Vb
Oblicz rezystancję dodatkową Rd obl pozwalającą poszerzyć zakres woltomierza badanego
razy. Nastaw ją na rezystorze dekadowym a następnie ustaw na woltomierzu
wzorcowym napięcie odpowiadające nowemu zakresowi pomiarowemu woltomierza
badanego(UN=UNb). Wskazówka woltomierza badanego powinna wskazać dokładnie max.
Jeżeli zajdzie konieczność dokonaj korekty nastawy rezystora dekadowego i zapisz nową
wartość do tabeli (Rd nast ).
Zakres pomiarowy i rezystancja wewnętrzna woltomierza badanego wynoszą:
UNb=.............V
RVb=.................
IV
UN
Rd obl
Rd nast
RV

mA
V



2
4
10
U
Rd obl=(  -1)RVb; RV = Rd nast+RVb ; I V  N .
RV
Przy jakiej krotności poszerzenia rezystancja dodatkowa Rd równa się rezystancji
wewnętrznej woltomierza badanego RNb. Zwróć uwagę czy wyznaczona w ten sposób
rezystancja wewnętrzna woltomierza badanego jest taka sama jak rezystancja określona na
podstawie danych z podzielni miernika. Wyprowadź wzór na rezystancję Rd obl. Wyjaśnij
dlaczego IV=const. a RV rośnie ze wzrostem zakresu pomiarowego.
3. Sprawdzenie dokładności nowo zbudowanego woltomierza (.
Dobierz rezystor R1 tak, aby miał rezystancję co najmniej 10 razy mniejszą od woltomierza
badanego. Woltomierz wzorcowy powinien mieć klasę dokładności kilkakrotnie większą od
woltomierza badanego. Połącz układ jak na rysunku.
Rd
+
Vw
ZS
R1
Vb
UN
Dokonaj pomiaru na wszystkich ocyfrowanych wskazach woltomierza badanego. Wyniki
pomiaru zapisz do tabeli.
UN=............V
klb=.....
klw=.........
Ub
V
Uw
V
V

%

max=.........%
klobl =..........
Δ
klobl  max

100%
  Ub U w
UN
Na podstawie pomiarów i obliczeń wybierz maksymalny błąd względny max i na jego
podstawie określ klasę dokładności badanego przyrządu. Podaj przyczyny powstawania
błędów w miernikach wskazówkowych.
4. Skalowanie woltomierza jako omomierza.
Wykorzystaj układ z poprzedniego punktu (można usunąć rezystory regulacyjne R 1i R2).
Tym razem rezystor dekadowy Rd będzie pełnił funkcję rezystora Rx i jego nastawy pozwolą
narysować podziałkę omomierza. Aby wykorzystać całą podziałkę należy przy R x=0 ustawić
maksymalne wychylenie woltomierza. Do końca pomiarów napięcie zasilające nie może ulec
zmianie Uz=const.. Wskazanie woltomierza odczytaj w działkach.
+
Rx
Vz
ZS
Vb
UNb=..........V
Rx

RVb=............

dz.
Narysuj charakterystykę f(Rx) a następnie na jej podstawie wykonaj podziałkę omomierza
tak, aby znalazły się na niej okrągłe liczby oznaczające rezystancję. Przykładowo:
 10000 5000 1000
0
10
500
50
20
0

30
[dz.]
Uzasadnij jaka wartość rezystancji odpowiada początkowemu, środkowemu i końcowemu
wskazowi podziałki? Wyprowadź zależność f(Rx) .