, grupa 2 Wrocław, 2 kwietnia 2008

Sprawozdanie z ćwiczenia

POMIAR PRĄDU STAŁEGO PRZYRZĄDAMI

ANALOGOWYMI I CYFROWYMI

Zadanie 2. Pomiar prądu w sieci rezystorowej.

1. Na zasilaczu ustawiono napięcie E = 19 V i podłączono do niego sieć rezystorową. Powstały obwód przedstawia się następująco:

Opory maja wartości:

R₁ = 596Ω

R₂ = 4869Ω

R₃ = 2204Ω

R₄ = 596Ω

2. Zmierzono wartości prądu na poszczególnych opornikach amperomierzem cyfrowym i analogowym (na każdym z osobna). Wyniki pomiarów (gdzie I_j oznacza prąd płynący przez j-ty opornik):

	Amperomierz cyfrowy
	I1	I2	I3=I4
Wynik[mA]	7,99	2,9	5,08
	Amperomierz analogowy
	I1	I2	I3=I4
Zakres [mA]	15	3	7,5
Odczyt z podzialki	40/75	73/75	51/75
Wynik (zakres*odczyt) [mA]	8	2,92	5,1

3. Błąd metody wyraża się wzorem

ΔI_metody = I_A - I_X = - I_A * R_A/R_X

I_A - prąd wskazywany przez amperomierz

I_X - prąd rzeczywisty (którego nie znamy)

R_A - opór wewnętrzny amperomierza

R_X - opór zastępczy obwodu przed włączeniem amperomierza, w tym obwodzie wynosi 2374Ω

Amperomierz analogowy jest klasy 0,5.

Błąd pomiaru w amperomierzu cyfrowym to 0,5% mierzonej wartości + 0,001mA.

Opór woltomierza cyfrowego wynosi 10Ω dla zakresu 20mA, analogowego 20Ω dla zakresu 3mA, 3,07Ω dla 7,5mA, 1,5Ω dla zakresu 15mA (wynika to z zależności R_A = (23/I_zakresu*mA + 0,004)Ω dla zakresów 7,5 mA i 15 mA)

	Amperomierz cyfrowy
	I1	I2	I34
ΔImetody [mA]	-0,034	-0,013	-0,022
δImetody [%]	0,42	0,42	0,42
ΔIpomiaru [mA]	0,041	0,016	0,027
δIpomiaru [%]	0,52	0,54	0,52
	Amperomierz analogowy
	I1	I2	I34
ΔImetody [mA]	-0,0051	-0,025	-0,0066
δImetody [%]	0,063	0,84	0,13
ΔIpomiaru [mA]	0,075	0,015	0,038
δIpomiaru [%]	0,94	0,52	0,74

4. Wyniki pomiarów z uwzględnieniem błędów:

	Amperomierz cyfrowy
	I1	I2	I34
I [mA] (Ix - Imetody ± ΔIpomiaru)	7,99±0,041	2,9±0,016	5,08±0,027
	Amperomierz analogowy
	I1	I2	I34
I [mA] (Ix - Imetody ± ΔIpomiaru)	8,01±0,075	2,9±0,015	5,1±0,038

5. Wnioski

Błąd metody jest tym większy im większy jest stosunek oporu amperomierza do oporu obwodu. W amperomierzu cyfrowym opór wynosił ciągle 20Ω, wiec błąd metody był największy przy największym prądzie, jednak błąd względny był stały. W analogowym opór maleje wraz ze wzrostem zakresu, także błąd metody był najmniejszy przy największym prądzie. Jednak nie powinno się dobierać za dużego zakresu, celem zmniejszenia błędu metody, bo wtedy wzrasta błąd pomiaru. Zakres powinien być możliwie najmniejszy. Błąd pomiaru w amperomierzu cyfrowym jest mniejszy, bo zależy bezpośrednio od wartości mierzonej (dolicza się 0,001mA i różne względne błędy są ponieważ stosunek tej wartości do wartości prądu jest różny).

---