background image

 

Ćwiczenie nr 1 

Temat: Pomiar napięcia i natężenia prądu stałego 

 
Przebieg ćwiczenia 

1. Badanie amperomierza i woltomierza magnetoelektrycznego 
A. Sprawdzenie błędu podstawowego amperomierza 
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 1; 

U

R

ogr

A

b

A

w

Zasilacz

 

Rys. 1.  Schemat układu do sprawdzenia amperomierza 

 
- dla wszystkich opisanych punktów skali pomiarowej ustawić mierzoną wartość prądu, zapisać wartość 

wskazywaną przez miernik wzorcowy A

w

 (ustawień dokonać dla wartości rosnących a następnie malejących); 

- wyniki wpisać do tabeli 1; 

Tabela 1 

Lp. 

Dla wartości rosnących  Dla wartości malejących 

 

 

( A) 

I

w

 

[ A] 

[ A] 

[ ] 

I

w

 

[ A] 

[ A] 

[ ] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
- obliczyć błąd bezwzględny pomiaru  I; 
- obliczyć błąd względny  I; 
- określić klasę dokładności miernika (przyjąć zasady określania zgodnie z PN-92/E-06501); 
- sporządzić wykres błędów miernika  I=f(I) w postaci krzywej łamanej. 
 
B. Określenie rezystancji wewnętrznej i poboru mocy badanego miernika 
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 2; 

U

R

ogr

A

b

Zasilacz

V

w

 

Rys. 2. Schemat układu do określania rezystancji wewnętrznej i poboru mocy miernika 

 
- dokonać kilku pomiarów dla różnych wartości prądu (w tym dla wartości znamionowej); 
- wyniki wpisać do tabeli 2; 

Tabela 2 

Lp. 

[ A] 

[V] 

R

A

 

[ ] 

P

A

 

[W] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
- obliczyć rezystancję amperomierza R

A

- obliczyć moc pobierana przez miernik P

A

 
C. Rozszerzanie zakresu pomiarowego amperomierza 
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 3; 

background image

 

U

R

ogr

A

b

Zasilacz

A

w

R

b

 

Rys. 3. Schemat układu do badania amperomierza o rozszerzonym zakresie pomiaru 

 
- obliczyć wartość bocznika R

b

 aby badany przyrząd posiadał dwukrotnie większy zakres pomiarowy; 

- dla wszystkich opisanych punktów skali pomiarowej ustawić mierzoną wartość prądu, zapisać wartość 

wskazywaną przez miernik wzorcowy (ustawień dokonać dla wartości rosnących a następnie malejących); 

- wyniki zapisać do tabeli 3; 

Tabela 3 

Lp. 

Dla wartości rosnących  Dla wartości malejących 

 

 

( A) 

I

w

 

[ A] 

[ A] 

[ ] 

I

w

 

[ A] 

[ A] 

[ ] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
- obliczyć błąd bezwzględny pomiaru  I; 
- obliczyć błąd względny  I; 
- określić klasę dokładności miernika (przyjąć zasady określania zgodnie z PN-92/E-06501); 
- dokonać teoretycznej analizy błędu granicznego amperomierza z rozszerzonym zakresem;  
- sporządzić wykres błędów miernika  I=f(I) w postaci krzywej łamanej. 
 
D. Sprawdzenie błędu podstawowego woltomierza  
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 4; 

V

b

U

R

d

Zasilacz

V

w

A

b

 

Rys. 4. Schemat układu do sprawdzenia woltomierza 

 
- dla wszystkich opisanych punktów skali pomiarowej ustawić mierzoną wartość prądu, zapisać wartość 

wskazywaną przez miernik wzorcowy V

w

 (ustawień dokonać dla wartości rosnących a następnie malejących); 

- wyniki wpisać do tabeli 4; 

Tabela 4 

Lp. 

Dla wartości rosnących  Dla wartości malejących 

 

 

(mV) 

U

w

 

[mV] 

[mV] 

[ ] 

U

w

 

[mV] 

[mV] 

[ ] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
- obliczyć błąd bezwzględny pomiaru  U; 
- obliczyć błąd względny  U; 
- określić klasę dokładności miernika (przyjąć zasady określania zgodnie z PN-92/E-06501); 
- sporządzić wykres błędów miernika  U=f(U) w postaci krzywej łamanej. 
 
E. Określenie rezystancji wewnętrznej R

v

 i poboru mocy miernika P

v

 

- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 5; 

background image

 

V

b

U

R

d

Zasilacz

A

w

A

b

 

Rys. 5. Schemat układu do pomiaru rezystancji woltomierza R

v

 i poboru mocy P

v

 

 
- dokonać kilku pomiarów dla różnych wartości prądu (w tym dla wartości znamionowej); 
- wyniki wpisać do tabeli 5; 
- obliczyć rezystancję amperomierza R

v

- obliczyć moc pobierana przez miernik P

v

Tabela 5 

Lp. 

[ A] 

[V] 

R

v

 

[ ] 

P

v

 

[W] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
F. Rozszerzenie zakresu pomiarowego woltomierza 
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 6; 

V

b

U

R

d

Zasilacz

V

w

A

b

R

d1

 

Rys. 6. Schemat układu do sprawdzenie woltomierza o rozszerzonym zakresie pomiarowym 

 
- obliczyć wartość rezystora dodatkowego R

d1

 tak aby dokonać dwukrotnego rozszerzenia zakresu pomiarowego 

woltomierza; 

- dla wszystkich opisanych punktów skali pomiarowej ustawić mierzoną wartość prądu, zapisać wartość 

wskazywaną przez miernik wzorcowy (ustawień dokonać dla wartości rosnących a następnie malejących); 

- wyniki wpisać do tabeli 6; 

Tabela 6 

Lp. 

Dla wartości rosnących  Dla wartości malejących 

 

 

(mV) 

U

w

 

[mV] 

[mV] 

[ ] 

U

w

 

[mV] 

[mV] 

[ ] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
- obliczyć błąd bezwzględny pomiaru  U; 
- obliczyć błąd względny  U; 
- określić klasę dokładności miernika (przyjąć zasady określania zgodnie z PN-92/E-06501); 
- sporządzić wykres błędów miernika  U=f(U) w postaci krzywej łamanej. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

 
 
2. Sprawozdanie powinno zawierać: 
- podpisany przez prowadzącego ćwiczenie protokół pomiarów; 
- krótki opis ćwiczenia; 
- wykaz przyrządów wraz z niezbędnymi danymi (klasa, zakres pomiarowy, itd.); 

Lp. 

Nazwa 

Typ 

przyrządu 

Zakresy 

pomiarowe 

Klasa/rezystancj

a wewnętrzna 

 

Numer fabryczny 

Mikroamperomierz 

 

 

 

 

Woltomierz 

 

 

R

V

 

Amperomierz 

 

 

R

A

 

Dekada rezystancyjna 

 

 

 

 

Zasilacz 

 

 

 

 

Makieta nr ..... 

 

 

 

 

 
- tabele pomiarowe; 
- przykładowe obliczenia; 
- wykresy i rysunki sporządzone na papierze milimetrowym; 
- wnioski. 
 
3. Przykładowe pytania 
1. Omówić budowę miernika magnetoelektrycznego. 

2. Wymienić i omówić parametry opisujące właściwości statyczne przyrządów pomiarowych. 

3. Wymienić i omówić parametry dynamiczne przyrządów pomiarowych. 

4. Narysować schemat do rozszerzania zakresu pomiarowego amperomierz. Napisać wzór na obliczanie wartości 

bocznika. 

4. Czy woltomierzem magnetoelektrycznym o zakresie 7,5V i rezystancji wewnętrznej R

v

=75  i klasie 0,5 

można zmierzyć z niedokładnością mniejszą niż 1% napięcie źródła E=6V o rezystancji wewnętrznej R

w

=1 . 

5. Omówić sposób określania klasy przyrządu. 

 
4. Literatura 
Obowiązuje literatura do przedmiotu. 
Literatura uzupełniająca: 
1.  Baszun P. – Miernictwo elektryczne cz. I syg. S-43646 
                                                                     cz. II syg. S-43826 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

 
 
 
 

Ćwiczenie nr 2 

Temat: Badanie podstawowych elementów układów kondycjonowania 

sygnałów pomiarowych 

 
1. Badanie woltomierza magnetoelektrycznego z prostownikiem 
A. Pomiar charakterystyk dynamicznych układu prostującego 
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 1; 

R

d

A

b

Generator

sinusoidalny

V

w

 

Rys. 1. Schemat układu do pomiaru charakterystyk dynamicznych układu prostującego 
 
- częstotliwość napięcia zasilającego ustawić na wartość kilkudziesięciu Hz; 
- wykonać pomiary dla trzech wartości rezystancji R

d

R

d

=0 

R

d

=R

d1

 przy której zakres woltomierza wynosi 1V 

R

d

=R

d2

 przy której zakres woltomierza wynosi kilka woltów; 

-wyniki pomiarów zanotować w tabeli 1; 

Tabela 1 

Lp. 

R

d

=0 

R

d

=R

d1

=...........  

R

d

=R

d2

=...........  

 

[ A] 

[V] 

I

 

[

A

[ A] 

[V] 

I

 

[

A

[ A] 

[V] 

I

 

[

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- sporządzić wykres 

I

=f(U) dla R

d

=0 i R

d

=R

d1

 oraz I=f(U) dla R

d

=R

d2

 
B. Pomiar wartości średnich i skutecznych 
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 2; 

R

d

A

b

Generator

sinusoidalny

Osc.

 

Rys. 2. Schemat układu do pomiaru wartości skutecznych i średnich 
 
- dla pomiaru wartości skutecznych ustawić wartość R

d

=R

d1

- ustawić na generatorze napięcie o kształcie prostokątnym, trójkątnym i sinusoidalnym tak aby ich obserwowana 

na oscyloskopie wartość maksymalna U

m

 odpowiadała wartościom skutecznym do 1V; 

- wykonać dwa pomiary napięcia skutecznego każdego kształtu przy różnych częstotliwościach; 
- wyniki zapisać w tabeli 8; 
- dla pomiaru wartości średnich ustawić wartość R

d

=R

d2

- ustawić na generatorze napięcie o kształcie prostokątnym, trójkątnym i sinusoidalnym tak aby ich obserwowana 

na oscyloskopie wartość maksymalna odpowiadała wartościom skutecznym do kilku woltów; 

- wykonać dwa pomiary napięcia wartości średnich każdego kształtu przy różnych częstotliwościach; 
- wyniki zapisać w tabeli 2; 

 
 

background image

 

 
 
 
Tabela 2 

Kształt  

Napięcia 

Pomiar wartości skutecznej 

U

sk

 

Pomiar wartości średniej 

U

śr

 

 

U

[V] 

z pomiaru 

[V] 

z obliczeń 

[V] 

U

[V] 

z pomiaru 

[V] 

z obliczeń 

[V] 

Sinusoidal- 

 

 

 

 

 

 

ny 

 

 

 

 

 

 

Prostokąt- 

 

 

 

 

 

 

ny 

 

 

 

 

 

 

Trójkąt- 

 

 

 

 

 

 

ny 

 

 

 

 

 

 

 
- na podstawie wskazań oscyloskopu obliczyć wartość średnią i skuteczną dla badanych kształtów napięcia. 
 
 
2. Sprawozdanie powinno zawierać: 
- podpisany przez prowadzącego ćwiczenie protokół pomiarów; 
- krótki opis ćwiczenia; 
- wykaz przyrządów wraz z niezbędnymi danymi (klasa, zakres pomiarowy, itd.); 

Lp. 

Nazwa 

Typ 

przyrządu 

Zakresy 

pomiarowe 

Klasa/rezystancj

a wewnętrzna 

 

Numer fabryczny 

Mikroamperomierz 

 

 

 

 

Woltomierz 

 

 

R

V

 

Oscyloskop 

 

 

 

 

Dekada rezystancyjna 

 

 

 

 

Generator 

 

 

 

 

Makieta nr ..... 

 

 

 

 

 
- tabele pomiarowe; 
- przykładowe obliczenia; 
- wykresy i rysunki sporządzone na papierze milimetrowym; 
- wnioski. 
 
3. Przykładowe pytania 
1. Omówić budowę miernika magnetoelektrycznego. 
 
2. Omówić budowę miernika elektromagnetycznego. 
 
3. Podać parametry opisujące przebiegi okresowe. 
 
4. Omówić zasadę pomiaru wartości średniej i skutecznej. 
 
 
4. Literatura 
Obowiązuje literatura do przedmiotu. 
Literatura uzupełniająca: 
2.  Baszun P. – Miernictwo elektryczne cz. I syg. S-43646 
                                                                     cz. II syg. S-43826 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

 

 
 
 
 

Ćwiczenie nr 3 

Temat: Cyfrowy pomiar napięć. Multimetr cyfrowy 

 
Przebieg ćwiczenia 

1. Pomiar napięcia stałego multimetrem. 
A. Zapoznanie się z instrukcją i podstawowymi danymi multimetru 
 
B. Pomiar napięcia stałego multimetrem 
- zmierzyć kilka wartości napięć zasilacza wykorzystując multimetr; 
- wyniki zapisać w postaci: U±

określając na podstawie instrukcji miernika). 

 
C. Pomiar rezystancji wewnętrznej  
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 1; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rys. 1. Schemat do określania rezystancji wewnętrznej 
 
- zmieniając wartość rezystancji dekadowej notować wskazania woltomierza , wyniki zanotować w tabeli 1. 
 
Tabela 1 

[M ] 

10 

U [V] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rv 
[M ] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
- obliczyć wartość rezystancji wewnętrznej woltomierza Rv i zapisać ją w tabeli 1. 
- porównać otrzymane wyniki z danymi instrukcyjnymi. 
 
D. Pomiar napięcia sinusoidalnego  
- zestawić układ pomiarowy zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 2; 
 
 
 
 
 
 
 
Rys. 2. Schemat do napięcia sinusoidalnego 
 
- zmieniając częstotliwość notować wskazania woltomierza U oraz odczytywać amplitudę napięcia U

amp

  z 

oscyloskopu; 
- pomiaru dokonywać w zakresie od 30 Hz do 2KHz, wyniki zanotować w tabeli 2. 
Tabela 2 
f [Hz] 

10 

U [V] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

amp

 [V] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
- określić pasmo miernika porównać z danymi instrukcyjnymi. 

U

R

V

b

Zasilacz

V

b

Generator

sinusoidalny

Osc.

background image

 

 
 
 
 
E. Pomiar rezystancji 
-  wykorzystując multimetr jako omomierz dokonać pomiaru i sprawdzenia błędu pomiaru rezystancji, jako 
rezystancję wzorcową wykorzystać dekadę R

wz

- wyniki zamieścić w tabeli 3 
 Tabela3 
R

wz

 [ ]   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

m

 [ ] 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
- obliczyć błąd  R oraz porównać go z danymi instrukcyjnymi. 
 
F. Test złącza półprzewodnikowego 
-  wykorzystując w tester złącz półprzewodnikowych dokonać pomiaru napięcia progowego różnych złącz; 
- wyniki zanotować. 
 
2. Sprawozdanie powinno zawierać: 
- podpisany przez prowadzącego ćwiczenie protokół pomiarów; 
- krótki opis ćwiczenia; 
- wykaz przyrządów wraz z niezbędnymi danymi (klasa, zakres pomiarowy, itd.); 

Lp. 

Nazwa 

Typ 

przyrządu 

Zakresy 

pomiarowe 

Klasa/rezystancj

a wewnętrzna 

 

Numer fabryczny 

Mikroamperomierz 

 

 

 

 

Woltomierz 

 

 

R

V

 

Oscyloskop 

 

 

 

 

Dekada rezystancyjna 

 

 

 

 

Generator 

 

 

 

 

 
- tabele pomiarowe; 
- przykładowe obliczenia; 
- wykresy i rysunki sporządzone na papierze milimetrowym; 
- wnioski. 
 
3. Przykładowe pytania 
1. Omówić błędy w miernikach cyfrowych. 
 
2. Podać przykład pomiaru cyfrowego oraz  zapisać wynik uwzględniając błąd analogowy i cyfrowy. 
 
3. Podać parametry opisujące przebiegi okresowe. 
 
4. Omówić zasadę napięcia progowego złącza półprzewodnikowego. 
 
 
4. Literatura 
Obowiązuje literatura do przedmiotu. 
Literatura uzupełniająca: 
3.  Baszun P. – Miernictwo elektryczne cz. I syg. S-43646 
                                                                     cz. II syg. S-43826