2. Pomiar prądu amperomierzem analogowym

Data wykonania pomiaru: 21.02.2008
2. Pomiar prądu amperomierzem analogowym
Pomiar był dokonywany dla ustalonego napięcia (19 V) oraz rezystancji (7114 Ω)
PRZYRZĄDY:
-
Katarzyna Brzozowska
Michał Tomanek
Tomasz Witka
amperomierz analogowy – kl.=0,5%
opornica dekadowa
zasilacz DC, typ: LPS – 302
Lp
ZAKRES
1
2
3
4
5
6
7
3
7,5
15
30
75
150
300
N max
75
75
75
75
75
75
75
N x (liczba działek )
Ix =
66,8
27,1
13,5
6,9
3
1,6
0,9
Tabela1: Wyniki pomiarów oraz błędy [mA]
zakres
× Nx
N max
2,672
2,71
2,7
2,76
3
3,2
3,6
ΔI mA (+/-)
0,015
0,0375
0,075
0,15
0,375
0,75
1,5
δI [%]
0,5614
1,3838
2,7778
5,4348
12,5000
23,4375
41,6667
I = I ± ΔI
2,67 ± 0,02
2,71 ± 0,03
2,70 ± 0,08
2,76 ± 0,02
3,0 ± 0,4
3,2 ± 1
3,6 ± 2
PRZYKŁADOWE WZORY I OBLICZENIA:
3
× 66,8 = 2,672
75
kl. ⋅ zakres 0,5 ⋅ 3
∆I =
=
= 0,015
100%
100
Lp 1: I x =
∆U
0,015
δU =
⋅ 100% =
⋅ 100% = 0,561377
U
2,672
WYKRES BŁĘDÓW BEZWZGLĘDNYCH DLA DANYCH ZAKRESÓW:
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
3
7,5
15
30
75
150
300
WNIOSKI:
Podczas przeprowadzania pomiarów najlepiej wykorzystywać najniższy dostępny zakres pomiarowy, gdyż pozwala on uzyskać
najmniejszy błąd. Można zauważyć, że podczas pomiaru prądu miernikiem analogowym, błąd bezwzględny rośnie od bardzo małej
wartości rzędu 0,015 A dla zakresów optymalnych miernika do wartości 1,5 A przy zakresach najwyższych.
Widać również, że wprowadzenie przyrządu pomiarowego do badanego układu powoduje powstanie błędu metody. Sytuacja
taka nie miałaby miejsca wyłącznie dla idealnych mierników tj. dla amperomierza o zerowej rezystancji. Największy wpływ na błędy
miały te, które pochodziły od samych przyrządów pomiarowych.
Data wykonania pomiaru: 21.02.2008
3. Pomiar rezystancji
Katarzyna Brzozowska
Michał Tomanek
Tomasz Witka
PRZYRZĄDY:
-
multimetr LG RMS DM-441B
opornica dekadowa
Opornica dekadowa została nastawiona na 189 Ω
Zakres [Ω]
200
2k
20k
200k
2000k
Rozdzielczość [Ω]
0,01
0,1
1
10
100
Błąd pomiaru
± (2,0% + 5 cyfr)
± (0,2% + 2 cyfr)
± (0,2% + 2 cyfr)
± (0,2% + 2 cyfr)
± (0,5% + 2 cyfr)
Tabela1: Zakresy błędów dla multimetru LG RMS DM-441B przy pomiarze rezystancji:
Zakres [Ohm]
200
2000
20000
200000
Wynik pomiaru
Błąd bezwzględny
Błąd względny [%]
Przedział
189,71
3,8442
2,026356017
(185,8658;193,5542)
0,1896
0,0005792
0,305485232
(0,1890208;0,1901792)
0,187
0,002374
1,269518717
(0,184626;0,189374)
0,17
0,02034
11,96470588
(0,14966;0,19034)
Tabela2: Wyniki pomiarów oraz błędy
Ω
R
PRZYKŁADOWE WZORY I OBLICZENIA:
∆ R = 2% × 189,71 + 5 × 0,01 = 3,7942 + 0,05 = 3,8442
δR =
∆R
0,015
⋅ 100% =
⋅ 100% = 2,026356
R
2,672
WNIOSKI:
W pomiarach najlepiej wykorzystywać możliwie najniższy zakres pomiarowy, gdyż jak wynika z powyższej tabeli pozwala on
uzyskać najmniejszy błąd pomiarowy.
Podczas pomiaru napięć i prądów miernikami analogowymi zauważalny jest fakt, że błąd bezwzględny rósł od ułamków procentów dla
optymalnych zakresów mierników do kilkunastu procentów dla najwyższych zakresów mierników. Tej tendencji nie udało się uchwycić
podczas pomiaru rezystancji, gdyż błąd bezwzględny wynosił ok. 2%. Łatwo jednak zauważyć w tym przypadku dość duże błędy
względne. Nie są one jednak tak obrazowe jak w przypadku pomiaru napięć i prądów, gdyż nie wykonaliśmy serii pomiarów (na
różnych zakresach) dla jednego opornika.