background image

 

Ćwiczenie 16 

Techniczne metody pomiaru impedancji  

 

Program ćwiczenia: 

 

1.

 

Pomiar pojemności kondensatora metodą techniczną.  

2.

 

Pomiar parametrów R i L dławika z wykorzystaniem watomierza, amperomierza i woltomierza.  

3.

 

Pomiar parametrów R i L cewki metodą trzech woltomierzy. 

4.

 

Pomiar parametrów R i L cewki metodą rezonansową. 

5.

 

Pomiar parametrów R i L cewki metodą techniczną dla dwóch częstotliwości. 

 

 

Wykaz aparatury znajduje się w dodatku A do niniejszej instrukcji (s. 15, 16). 

 

 

Literatura: 

[1] Chwaleba A., Poniński M., Siedlecki A. Metrologia elektryczna. WNT, Warszawa 1979, 1991, 1994, 2009 

[2] Jellonek A., Gąszczak J., Orzeszkowski Z., Rymaszewski R.: Podstawy metrologii elektrycznej i elektronicznej

PWN, Warszawa 1980 

[3] Marcyniuk A., Pasecki E., Pluciński M., Szadkowski B.: Podstawy metrologii elektrycznej. WNT, Warszawa 

1984 

[4] Lebson S.: Podstawy miernictwa elektrycznego. WNT, Warszawa 1970 

[5] Zatorski A., Rozkrut A. Miernictwo elektryczne. Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych. Wyd. AGH, Skrypty nr   

      SU 1190, 1334, 1403, 1585, Kraków, 1990, 1992, 1994, 1999 

[6] Zatorski A.: Metrologia elektrycznaĆwiczenia laboratoryjne. Wyd. AGH, Skrypt nr 13, Kraków 2002 

[7] Taylor J. R.: Wstęp do analizy błędu pomiarowego. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1995 

 

 
 
 
Zakres wymaganych wiadomości do kolokwium wstępnego: 

 

Schematy układów pomiarowych i zależności w nich obowiązujące. 

 

Błędy  pomiarów  -  czynniki  powodujące  błędy,  metodyka  obliczania  błędów,  sposoby  ich 

zmniejszania lub eliminacji. 

 

Właściwości  przyrządów  stosowanych  w  realizowanych  układach  pomiarowych  (teoretyczne 

i rzeczywiste rezystancje wewnętrzne współczesnych amperomierzy i woltomierzy). 

 

Znajomość  omawianych  w  punktach  1-5  metod  pomiaru  impedancji  (na  czym  polega  metoda) 

oraz dodatkowo znajomość nie omawianych tu metod takich jak metoda trzech amperomierzy 

oraz metoda z wykorzystaniem woltomierza, amperomierza i miernika cos φ.  

 

Opis  przy  użyciu  liczb  zespolonych  schematów  zastępczych  kondensatora  i  cewki  rzeczywistej 

oraz zależności w nich obowiązujące. 

background image

 

1. Pomiar pojemności kondensatora metodą techniczną 

 

Na rysunku 1 przedstawiono schemat układu do pomiaru pojemności kondensatora metodą 

techniczną. Jest to konfiguracja z poprawnym pomiarem napięcia.   

 

 

Rysunek 1  Schemat układu do pomiaru pojemności kondensatora metodą techniczną, przy czym: 

G

 - Generator Rigol, Wzmacniacz - uniwersalny moduł lab. (Wzmacniacz/Generator/Zasilacz), 

A

 - Multimetr APPA 205 na zakresie prądowym (400 mA), 

V

 - Multimetr APPA 205 na zakresie napięciowym,  

C

x

 - kondensator mierzony, przy czym x = 1, 2, 3, (patrz tabela A na stronie 15, pozycja 6). 

 

Wykonanie pomiaru 

1)

 

Połączyć  układ  zgodnie  ze  schematem  przedstawionym  na  rysunku  1.  Kierować  się  zasadą: 

najpierw połączyć obwód prądowy  przewodami zakończonymi widełkami (tam gdzie to możliwe) 

po czym podłączyć woltomierz przewodami z wtykami bananowymi.  

2)

 

Włączyć  zasilanie  woltomierza  i  amperomierza,  nastawić  właściwe  funkcje  i  zakresy. 

Amperomierz początkowo uruchomić na zakresie 400 mA. W razie konieczności, zmienić zakres.  

3)

 

Skonfigurować  uniwersalny  moduł  lab.:  wzmocnienie  minimalne,  składowa  stała  wyłączona, 

sygnał zewnętrzny, zasilacz na 15 V. 

4)

 

Włączyć uniwersalny moduł i generator, ustawić sygnał generatora na sinusoidalny, 2V

PP

, 500 Hz. 

5)

 

Zwiększyć  wzmocnienie  do  wartości  nie  powodującej  przekroczenia  zakresu  prądowego 

amperomierza.  

6)

 

Zanotować napięcie i prąd w obwodzie (wystarczy wykonać pomiar dla jednej wartości napięcia). 

7)

 

Wyniki pomiarów i obliczeń zestawić w tabeli 1 (w formularzu sprawozdania).  

Błędy pomiarów pośrednich 

Producent multimetru APPA 205 w dokumentacji technicznej m.in. podaje następujące informacje: 

"ACV:  Accuracy:  ±(0.5%+5d)",  

"ACA:  Accuracy:  ±(1.0%+5d)",  

które należy wykorzystać do obliczenia błędów granicznych pomiarów. 

background image

 

Przykład 

Multimetrem APPA 205 zmierzono napięcie zmienne, przyrząd wskazał 12,42 V. 

Błąd pomiaru napięcia: 

12

,

0

01

,

0

5

100

42

,

12

5

,

0

5

100

5

,

0

+

=

+

=

d

U

U

V, czyli U = 12,42 ± 0,12 V. 

Teoria i wzory do obliczeń 

 

Zespolona postać impedancji (gałąź amperomierz i kondensator) dla układu przedstawionego 

na  rysunku  1.1a  wyraża  się  wzorem  (1),  w  którym  R  to  rezystancja  kondensatora  w  modelu 

szeregowym, natomiast R

A

 to rezystancja wewnętrzna amperomierza. 

 

Rys. 1.1. Schematy układów do pomiaru pojemności kondensatora metodą techniczną;  

a) wersja z poprawnym pomiarem prądu, b) wersja z poprawnym pomiarem napięcia. 

A

x

A

x

R

C

j

R

C

j

R

Z

+

+

+

=

ω

ω

1

1

  

(dla R << R

A

)    

 

(1) 

Jeśli  R  <<  R

A

,  a  taką  sytuację  zakładamy  (przyjmujemy,  że  kondensator  jest  bezstratny),  to  moduł 

impedancji wynosi:  

( )

2

2

1





+

=

=

=

x

A

C

R

I

U

Z

Z

ω

 

 

 

 

 

(2) 

Wartość mierzonej pojemności oblicza się wówczas z zależności (3), pod warunkiem, że znamy R

A

. 

2

2

2

1

A

xA

R

I

U

f

C

=

π

 

 

 

 

 

 

(3) 

Jeśli  lepiej  spełniony  jest  warunek  (4)  niż  (5),  to  wartość  mierzonej  pojemności  można  obliczyć  z 

zależności  (6)  (stosując  układ  1.1a).  Natomiast  jeśli  lepiej  spełniony  jest  warunek  (5),  to  należy 

stosować układ z rysunku 1.1b i wzór (6). 

x

A

C

R

ω

1

<<

   

 

 

 

 

 

(4) 

x

V

C

R

ω

1

>>

   

 

 

 

 

 

(5) 

background image

 

U

f

I

C

x

π

2

=

   

 

 

 

 

 

(6) 

Błąd pomiaru wynikający z klas przyrządów wyznacza się metodą różniczki zupełnej. Korzystając ze 

wzoru (6) uzyskuje się wówczas błąd bezwzględny średniokwadratowy 

2

2

2

2

2

2

2

2



+



+



=

U

f

f

I

U

f

U

I

U

f

I

C

x

π

π

π

 

 

 

(7) 

Błąd względny wynosi  

[%]

100

=

x

x

C

C

C

X

δ

.  

 

 

 

 

 

(8) 

 

Przykład 

Do  dyspozycji  są  dwa  multimetry  cyfrowe  APPA  205.  Sprawdzono,  że  rezystancja  wewnętrzna 

przyrządu w trybie pomiaru napięcia wynosi R

V

 = 10 MΩ, natomiast rezystancja wewnętrzna w trybie 

amperomierza (na zakresie 400 mA), wynosi R

= 1 Ω. Użyto tych przyrządów w metodzie technicznej 

pomiaru  pojemności  kondensatora  przy  częstotliwości  generatora  równej  500  Hz.  Wybrano  wersję  

układu z poprawnym pomiarem napięcia. Stosując wzór (6) obliczono pojemność, która wyniosła 0,5 

µF.  Reaktancja  pojemnościowa  takiego kondensatora  dla  częstotliwości 500  Hz  wynosi 637  Ω, czyli 

lepiej  spełniony  jest  warunek  (5).  Wniosek:  wybór  układu  z  poprawnym  pomiarem  napięcia  był 

trafny.  

 

background image

 

2. Pomiar parametrów R i L dławika z wykorzystaniem watomierza, amperomierza i woltomierza 

Schemat  układu do pomiaru parametrów dławika metodą techniczną został pokazany na rysunku 2.  

 

 

Rysunek 2  Schemat układu do pomiaru parametrów dławika metodą techniczną, przy czym: 

Atr - Autotransformator 0-250 V, 

W - Watomierz uniwersalny PX-120, 

V, A - Woltomierz i amperomierz zintegrowane są z watomierzem PX-120, 

Dł - dławik. 

 

Wykonanie pomiaru 

1)

 

Połączyć  układ  zgodnie  ze  schematem  przedstawionym  na  rysunku  2  (użyć  gotowego, 

podpisanego okablowania). Woltomierz V i amperomierz A, mimo że znajdują się na schemacie, 

to nie są fizycznie podłączane, ponieważ ich funkcje realizuje przyrząd PX-120.  

2)

 

Nastawić za pomocą autotransformatora napięcie zasilania U

Z

 na wartość około 120 V. 

3)

 

Włączyć  zasilanie  i  watomierz  PX-120,  włączyć  funkcję  smooth,  zanotować  wartości  wskazane 

przez przyrząd. 

4)

 

Wyniki pomiarów i obliczeń zamieścić w tabeli 2 w formularzu sprawozdania. 

 

Błędy pomiarów pośrednich 

Producent watomierza PX-120 w dokumentacji technicznej m.in. podaje następujące informacje:  

"Active power, Basic AC accuracy 1.5% r ± 2 digits", 

"Voltage, Basic AC accuracy 

    0.5% r ± 2 digits", 

"Current, Basic AC accuracy  

    0.7% r ± 5 digits", 

które należy wykorzystać do obliczenia błędów granicznych pomiarów pośrednich. W powyższych 

informacjach r oznacza wartość odczytaną z wyświetlacza watomierza.  

Przykład 

Przyrządem PX-120 zmierzono napięcie 61,2 V, prąd 0,854 A i moc czynną 3,5 W (układ z rys. 2).  

background image

 

Błąd pomiaru napięcia: 

5

,

0

1

,

0

2

100

2

,

61

5

,

0

2

100

5

,

0

+

=

+

=

d

U

U

V, czyli U = 61,2 ± 0,5 V. 

Błąd pomiaru prądu: 

011

,

0

001

,

0

5

100

854

,

0

7

,

0

5

100

7

,

0

+

=

+

=

d

I

I

V, czyli I = 0,854 ± 0,011 A. 

Błąd pomiaru mocy: 

26

,

0

1

,

0

2

100

5

,

3

5

,

1

2

100

5

,

1

+

=

+

=

d

P

P

W, czyli P = 3,5 ± 0,26 W. 

Teoria i wzory do obliczeń 

 

Podane  poniżej  wzory  dotyczą  schematu  zastępczego  dławika  w  postaci  szeregowego 

połączenia  R  i  L  oraz  nie  uwzględniają  poboru  mocy  czynnej  przez  przyrządy,  co  powoduje  błąd 

metody.  

2

I

P

R

=

 

 

 

 

 

 

 

 

(9) 

2

3

2

2

2

+

=

I

I

P

I

P

R

 

 

 

 

 

(10) 

[%]

100

=

R

R

R

δ

 

 

 

 

 

 

 

(11) 

I

U

Z

=

 

 

 

 

 

 

 

 

(12) 

2

2

2

2

2

=

=

I

P

I

U

R

Z

X

L

  

 

 

 

(13) 

f

I

P

I

U

f

X

L

L

π

π

2

2

2

2

2

=

=

  

 

 

 

 

(14) 

( )

( )

( )

2

2

4

2

2

5

2

3

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

P

I

P

I

I

P

I

U

U

I

U

f

f

I

P

I

U

I

P

I

U

f

L





+

+

+





+







=

π

(15) 

[%]

100

=

L

L

L

δ

 

 

 

 

 

 

 

(16) 

background image

 

3. Pomiar parametrów R, L cewki metodą trzech woltomierzy 

Na  rysunku  3  przedstawione  schemat  układu  do  pomiaru  parametrów  cewki  metodą  trzech 

woltomierzy. 

 

Rysunek 3 Schemat układu do pomiaru parametrów cewki metodą trzech woltomierzy, przy czym: 

G - Generator Rigol, 

Wzmacniacz - uniwersalny moduł lab. (Wzmacniacz/Generator/Zasilacz),  

V

1

, V

w

, V

x

, - woltomierze cyfrowe typu APPA 205, 

R

w

 - rezystor wzorcowy 200 Ω ±0,1 Ω, 

Z

x

 - cewka mierzona (cewka nr 2 lub cewka nr 3).  

 

Wykonanie pomiaru 

1)

 

Połączyć  układ  zgodnie  ze  schematem  przedstawionym  na  rysunku  3.  Kierować  się  zasadą: 

najpierw  połączyć  obwód  prądowy  przewodami  zakończonymi  widełkami  po  czym  podłączyć 

woltomierze przewodami z wtykami bananowymi. 

2)

 

Nastawić właściwe zakresy przyrządów. 

3)

 

Skonfigurować  uniwersalny  moduł  lab.:  wzmocnienie  maksymalne,  składowa  stała  wyłączona, 

sygnał zewnętrzny, zasilacz na 15 V. 

4)

 

Włączyć uniwersalny moduł i generator, ustawić sygnał generatora na sinusoidalny, 2V

PP

, 500 Hz, 

uaktywnić wyjście generatora (przycisk output).  

5)

 

Zmierzyć napięcie zasilania dwójnika woltomierzem V

1

 oraz napięcia na oporniku wzorcowym V

w

 

i badanej cewce woltomierzem V

x

6)

 

Zanotować wartości wskazywane przez przyrządy. Wyniki pomiarów i obliczeń zamieścić w tabeli 

3 formularza sprawozdania.  

Teoria i wzory do obliczeń 

 

Poniższe  wzory  dotyczą  schematu  zastępczego  cewki  podanego  na  rysunku  3  oraz  nie 

uwzględniają poboru mocy czynnej przez woltomierze V

i V

x

. Podczas pomiarów powinny być więc 

spełnione warunki 

w

V

R

R

w

>>

x

V

Z

R

x

>>

, gdzie 

( )

2

2

x

x

x

L

R

Z

ω

+

=

background image

 

w

w

x

x

R

U

U

Z

=

   

 

 

 

 

 

(17) 

x

w

x

w

U

U

U

U

U

2

cos

2

2

2

1

=

ϕ

 

 

 

 

 

 

(18) 

2

1

cos

2

2

1

w

w

x

w

x

x

R

U

U

U

U

Z

R











=

=

ϕ

 

 

 

 

(19) 

2

2

x

x

x

R

Z

X

=

,  

 

 

 

 

 

 

 

(20) 

f

X

L

x

x

π

2

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Analiza błędów 

(

)

( )

=

=

=



















=

f

U

U

U

R

f

R

U

U

U

U

R

U

U

X

w

x

w

w

w

x

w

w

w

x

x

,

,

,

2

1

1

2

2

2

1

2

 

 

 

(21) 

Symbolem 

( )

f

 oznaczono wielomian, w którym występują wielkości R

w

, U

1

, U

x

, U

w

f

R

U

U

U

U

R

U

U

f

X

L

w

w

x

w

w

w

x

x

x

π

π

2

2

1

2

2

2

2

1

2



















=

=

 

 

 

(22) 

Błędy bezwzględne wyznaczone metodą różniczki zupełnej na podstawie (19), (21),(22) wynoszą: 

2

1

2

2

2

3

2

3

2

1

2

1

2

1

2

2

2

1

1

4

1

+





+

+

+

+











=

x

w

x

w

w

w

x

w

w

w

w

w

w

w

x

w

x

U

U

U

R

U

U

U

R

U

U

R

U

U

U

R

R

U

U

U

U

R

 

 

 

(23) 

( )

( )

( )

( )

2

1

2

2

2

1

1

2

)

(

2

1





+





+

+





+





=

w

w

x

x

w

w

x

U

U

f

U

U

f

U

U

f

R

R

f

f

X

   

 

 

 

(24) 

background image

 

( )

(

) (

)

{

}

4

2

2

2

1

2

1

2

2

4

2

2

w

x

x

w

w

w

w

U

U

U

U

U

U

U

R

R

f

+

=

 

 

 

 

 (25) 

( )

(

)

{

}

2

2

2

1

1

4

2

1

w

x

w

w

U

U

U

U

U

R

U

f

+

+

=

   

 

 

 

 

 

(26) 

( )

(

)

{

}

2

2

1

2

4

2

w

x

x

w

w

x

U

U

U

U

U

R

R

f

+

+

=

  

 

 

 

 

 

(27) 

( )

(

) (

)

{

}

2

2

2

1

2

1

2

2

5

2

x

x

w

w

w

w

U

U

U

U

U

U

R

U

f

+

+

=

  

 

 

 

 

(28) 

(

)

2

2

2

1





+

=

f

f

X

X

f

L

x

x

x

π

  

 

 

 

 

 

(29) 

Błędy względne wynoszą odpowiednio 

[%]

100

=

x

x

R

R

R

x

δ

       i       

[%]

100

=

x

x

L

L

L

x

δ

    

 

 

(30) 

background image

 

10 

4. Pomiar parametrów R i L cewki metodą rezonansową  

Schemat  układu  do  pomiaru  parametrów  cewki  metodą  rezonansową  został  przedstawiony  na 

rysunku 4. 

 

Rysunek 4 Schemat układu do pomiaru parametrów cewki metodą rezonansową, przy czym: 

G - Generator Rigol,  Wzmacniacz - uniwersalny moduł lab. (Wzmacniacz/Generator/Zasilacz), 

V

1

, V

2

 - woltomierze cyfrowe typu APPA 205,  

R

w

 - rezystor wzorcowy 200 Ω ±0,1 Ω, 

Z

x

 - cewka mierzona (cewka z punktu 3),  

C - kondensator dekadowy, zakres 10 × (100p ÷ 100n) F, kl. 0,5. 

 

Wykonanie pomiaru 

1)

 

Połączyć  układ  zgodnie  ze  schematem  przedstawionym  na  rysunku  4.  Kierować  się  zasadą: 

najpierw  połączyć  obwód  prądowy  przewodami  zakończonymi  widełkami  po  czym  podłączyć 

woltomierze przewodami z wtykami bananowymi. 

2)

 

Skonfigurować  uniwersalny  moduł  lab.:  wzmocnienie  maksymalne,  składowa  stała  wyłączona, 

sygnał zewnętrzny, zasilacz na 15 V. 

3)

 

Włączyć uniwersalny moduł i generator, ustawić sygnał generatora na sinusoidalny, 2V

PP

, 500 Hz, 

uaktywnić wyście generatora.  

4)

 

Zmieniając  wartość  pojemności  C  należy  znaleźć  maksymalną  wartość  prądu  I,  która  występuje 

dla  rezonansu  szeregowego.  Maksymalny  prąd  płynie,  gdy  V

1

  wskaże  maksimum  napięcia  na 

rezystorze R

w

.  

5)

 

Odczytać i zanotować wartości napięć mierzone przez woltomierze. 

6)

 

Wyznaczyć  błąd  nieczułości  jako  minimalną  zmianę 

n

C

pojemności  kondensatora  C,  która 

spowoduje dostrzegalne odstrojenie układu od stanu rezonansu. 

7)

 

Wyniki pomiarów i obliczeń zestawić w tabeli 4 formularza sprawozdania. 

 

background image

 

11 

Teoria i wzory do obliczeń  

( )

C

f

C

L

x

2

2

2

1

1

π

ω

=

=

 

 

 

 

 

 

(31) 

w

x

R

U

U

R

=

1

2

   

 

 

 

 

 

 

(32) 

2

2

2

2

2

3

2

4

2





+





=

C

f

C

C

f

f

L

x

π

π

 

 

 

 

(33) 

k

n

C

C

C

+

=

 

 

 

 

 

 

 

(34) 

gdzie 

n

C

 jest błędem nieczułości a 

k

C

 błędem wynikającym z klasy kondensatora dekadowego. 

[%]

100

=

x

x

x

L

L

L

δ

   

 

 

 

 

 

(35) 

2

1

2

1

2

2

2

1

2

1

2



+





+





=

U

U

R

U

U

U

R

R

U

U

R

w

w

w

x

  

 

(36) 

[%]

100

=

x

x

x

R

R

R

δ

   

 

 

 

 

 

(37) 

background image

 

12 

5. Pomiar parametrów R i L cewki metodą techniczną dla dwóch częstotliwości  

Schemat  układu  do  pomiaru  parametrów cewki metodą  techniczną  dla  dwóch częstotliwości  został 

przedstawiony na rysunku 5.  

 

 

Rysunek 5 Schemat układu do pomiaru parametrów cewki zasilanej sygnałami sinusoidalnymi o 

dwóch częstotliwościach, przy czym:  

G - generator Rigol, 

Wzmacniacz - uniwersalny moduł lab. (Wzmacniacz/Generator/Zasilacz), 

V - woltomierz APPA 205,  

A - amperomierz APPA 205,  

Z

- cewka mierzona (cewka z punktu 4). 

 

Wykonanie pomiaru 

1)

 

Połączyć  układ  zgodnie  ze  schematem  przedstawionym  na  rysunku  5.  Kierować  się  zasadą: 

najpierw połączyć obwód prądowy przewodami zakończonymi widełkami (tam gdzie to możliwe), 

po czym podłączyć woltomierz przewodem z wtykami bananowymi. 

2)

 

Skonfigurować  uniwersalny  moduł  lab.:  wzmocnienie  na  około  95  %  zakresu,  składowa  stała 

wyłączona, sygnał zewnętrzny, zasilacz na 15 V. 

3)

 

Włączyć uniwersalny moduł i generator, ustawić sygnał generatora na sinusoidalny, 2V

PP

, 200 Hz, 

uaktywnić wyjście generatora. 

4)

 

Zmierzyć napięcie i prąd, a wyniki zanotować w tabeli 5. 

5)

 

Zmienić  częstotliwość  sygnału  generatora  na  wartość  500  Hz.  Ze  względu  na  uproszczenia 

obliczeń  parametrów  cewki,  wygodnie  jest  wykonać  oba  pomiary  przy  tej  samej  wartości  

skutecznej napięcia. Napięcie można skorygować wzmocnieniem na generatorze. 

6)

 

Zmierzyć i zanotować wartość prądu dla drugiej częstotliwości.  

7)

 

Wyniki pomiarów i obliczeń zestawić w tabeli 5 formularza sprawozdania. 

background image

 

13 

Wzory do obliczeń 

Podane poniżej wzory obowiązują jeśli: 

- napięcia U

f1

 i U

f2

 wskazywane przez woltomierz V dla dwóch różnych częstotliwości mają tą samą 

wartość skuteczną (U

U

U), 

- błąd metody jest pomijalnie mały, tzn. spełniony jest warunek 

x

A

Z

R

<<

, gdzie 

( ) ( )

2

2

x

x

x

L

R

Z

ω

+

=

2

1

2

2

2

2

2

1

2

1

2

f

f

I

I

I

I

U

L

x

=

π

   

 

 

 

(38) 

(

)

2

1

2

1

2

x

x

L

f

I

U

R

π





=

 

 

 

 

 

(39) 

 

lub  

(

)

2

2

2

2

2

x

x

L

f

I

U

R

π





=

 

 

 

 

 

(40) 

Błędy  bezwzględne  średniokwadratowe,  wyznaczone  metodą  różniczki  zupełnej  na  podstawie 

wzorów (35) i (36) wynoszą: 

(

) (

) (

) (

) (

)

2

2

2

1

2

2

2

1

2

f

E

f

D

I

C

I

B

U

A

L

x

+

+

+

+

=

  

 

(41) 

gdzie  wartości  współczynników  A,  B,  C,  D  i  E  wyznacza  się  jako  pochodne  cząstkowe  funkcji 

(

)

2

1

2

1

,

,

,

,

f

f

I

I

U

L

x

 po kolejnych zmiennych: 

2

1

2

2

2

2

2

1

2

1

2

1

f

f

I

I

I

I

A

=

π

 

 

 

 

 

 

(42) 

(

)(

)

2

1

2

2

2

2

2

1

2

1

2

1

2

f

f

I

I

I

I

U

B

=

π

  

 

 

 

(43) 

(

)(

)

2

1

2

2

2

2

2

1

2

2

1

1

2

f

f

I

I

I

I

U

C

=

π

 

 

 

 

(44) 

2

1

2

2

1

2

1

2

2

2

2

2

1

2

1

2

f

f

f

f

f

I

I

I

I

U

D

=

π

 

 

 

 

(45) 

background image

 

14 

2

1

2

2

1

2

1

2

2

2

2

2

1

2

1

2

f

f

f

f

f

I

I

I

I

U

E

=

π

 

 

 

 

(46) 

 

(

) (

) (

) (

) (

)

2

2

2

1

2

2

2

1

2

f

L

f

K

I

H

I

G

U

F

R

x

+

+

+

+

=

 

 

(47) 

gdzie  wartości  współczynników  F,  G,  H,  K  i  L  wyznacza  się  jako  pochodne  cząstkowe  funkcji 

(

)

2

1

2

1

,

,

,

,

f

f

I

I

U

R

x

 po kolejnych zmiennych: 

W

I

I

I

I

f

f

f

I

F

=

=

2

2

2

1

2

2

2

1

2

1

2

2

2

2

2

2

1

 

 

 

 

(48) 

2

1

2

2

2

2

3

1

f

f

f

W

I

U

G

=

 

 

 

 

 

 

(49) 

2

1

2

2

2

1

3

2

f

f

f

W

I

U

H

=

 

 

 

 

 

 

(50) 

(

)

2

2

1

2

2

2

2

1

2

2

2

1

2

2

2

1

f

f

f

f

I

I

I

I

W

U

K

=

 

 

 

 

 

(51) 

(

)

2

2

1

2

2

2

1

2

2

2

2

1

2

2

2

1

f

f

f

f

I

I

I

I

W

U

L

=

 

 

 

 

 

(52) 

Błędy średniokwadratowe względne wynoszą odpowiednio 

[%]

100

=

x

x

L

L

L

x

δ

       i      

[%]

100

=

x

x

R

R

R

x

δ

 

 

 

 

(53) 

background image

 

15 

Dodatek A. Wykaz aparatury na stanowisku 
 
Tabela A. 

Lp 

Nazwa  urządzenia,  opis,  parametry,  klasa, 
oznaczenia na rysunkach  

Zdjęcie 

Generator  
Rigol DG1022 

 

Uniwersalny moduł lab. zawierający: 
- Wzmacniacz 
- Generator 
- Zasilacz 
Na rys. Wzmacniacz 

 

Multimetr APPA 205 
ACV: ±(0.5%+5d), 
ACA: ±(1.0%+5d), 
Na stanowisku 3 sztuki 

 

Multimetr  
Rigol DM3051 
 

 

Watomierz elektroniczny PX-120, z pomiarem 
prądu i napięcia 
ACW: 1.5% R ± 2d 
ACV:  0.5% R ± 2d 
ACA:  0.7% R ± 5d 
 

   

 

Kondensatory C

1

, C

2

, C

3

Pudełko z kondensatorami mierzonymi,  
C

x

 

 
 

 

Cewka nr 2, Cewka nr 3 
Indukcyjności mierzone, 
R

x

, L

x

, Z

x

 

 

 

background image

 

16 

Dławik 250 W,  
220 V,  
cos φ = 0,55,  
I = 2,15 A 
Dł 

 

Kondensator dekadowy typ CD-4b 
Zakres 10 × (100p ÷ 100n) F,  
kl. 0,5 
 

 

10 

Oscyloskop  
Rigol DS1052E 

 

11 

Autotransformator 
Atr 
 
 
 

 

12 

Rezystor wzorcowy  
200 ±0,1 Ω 
R

w

 

 

13 

Zestaw kabli 
- kable podwójne 5 szt. i pojedyncze 4 szt., 
- instalacja do realizacji punktu 2, 
- kabel BNC-BNC  (Generator-Wzmacniacz), 
- kabel do oscyloskopu.