Základní měření s výchylkovými multimetry Laboratorní cvičení č. 1

Podobné dokumenty
Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

Základní odporové obvody I Laboratorní cvičení č. 2

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Úloha 1 Multimetr. 9. Snižte napájecí napětí na 0V (otočením ovládacího knoflíku výstupního napětí zcela doleva).

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Laboratorní práce č. 3: Měření elektrického proudu a napětí

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřený předmětem jsou v tomto případě polovodičové diody, jejich údaje jsou uvedeny v tabulce:

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Měření výkonu jednofázového proudu

ρ = měrný odpor, ρ [Ω m] l = délka vodiče

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

10. Měření. Chceme-li s měřícím přístrojem cokoliv dělat, je důležité znát jeho základní napěťový rozsah, základní proudový rozsah a vnitřní odpor!

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě zenerova dioda její hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

Bezpečnost práce, měření proudu a napětí, odchylky měření

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

7. Měření na elektrických přístrojích

Pracoviště 1. Vliv vnitřního odporu voltmetru na výstupní napětí můstku. Přístroje: Úkol měření: Schéma zapojení:

Název: Měření paralelního rezonančního LC obvodu

Střední od 1Ω do 10 6 Ω Velké od 10 6 Ω do Ω

Harmonický ustálený stav pokyny k měření Laboratorní cvičení č. 1

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

MĚŘENÍ NAPĚTÍ A PROUDŮ VE STEJNOSMĚRNÝCH OBVODECH.

Měření vlastností lineárních stabilizátorů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

2.POPIS MĚŘENÉHO PŘEDMĚTU Měřeným předmětem je v tomto případě nízkofrekvenční nevýkonový tranzistor KC 639. Mezní hodnoty jsou uvedeny v tabulce:

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

Uživatelská příručka

2 Přímé a nepřímé měření odporu

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického proudu

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

Manuální, technická a elektrozručnost

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-5

2. Změřte a nakreslete zatěžovací charakteristiku až do zkratu.

Protokol o měření. Jak ho správně zpracovat

Rozšíření rozsahu miliampérmetru a voltmetru, cejchování kompenzátorem

EUROPEAN TRADESMAN PROJECT NOTES ON ELECTRICAL TESTS OF ELECTRICAL INSTALLATIONS. Použití měřících přístrojů

MĚŘENÍ JALOVÉHO VÝKONU

Měření vlastností střídavého zesilovače

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

Petr Myška Datum úlohy: Ročník: první Datum protokolu:

Úloha č. 9a + X MĚŘENÍ ODPORŮ

Korekční křivka napěťového transformátoru

LABORATORNÍ PROTOKOL Z PŘEDMĚTU SILNOPROUDÁ ELEKTROTECHNIKA

ELEKTRICKÉ STROJE. Laboratorní cvičení LS 2013/2014. Měření ztrát 3f transformátoru

Laboratorní úloha č. 2 - Vnitřní odpor zdroje

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření na elektrických strojích - transformátor, část 3-2-3

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV. Černoleská 1997, Benešov. Elektrická měření. Tematický okruh. Měření elektrických veličin.

Odporový dělič napětí a proudu, princip superpozice

2 Teoretický úvod 3. 4 Schéma zapojení Měření třemi wattmetry (Aronovo zapojení) Tabulka hodnot pro měření dvěmi wattmetry...

MĚŘENÍ NA USMĚRŇOVAČÍCH

Název: Měření nabíjecí a vybíjecí křivky kondenzátoru v RC obvodu, určení časové konstanty a její závislosti na odporu

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů logického obvodu, část 3-6-5

Abstrakt. fotodioda a fototranzistor) a s jejich základními charakteristikami.

4. SCHÉMA ZAPOJENÍ U R

1.1 Měření parametrů transformátorů

Laboratorní cvičení č.11

4.SCHÉMA ZAPOJENÍ +U CC 330Ω A Y

INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického napětí

6 Měření transformátoru naprázdno

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

kde U výst je napětí na jezdci potenciometru, R P2 je odpor jezdce potenciometru, R P celkový odpor potenciometru a U je napětí přivedené

- + C 2 A B V 1 V 2 - U cc

VOLTAMPÉROVÉ CHARAKTERISTIKY DIOD

b) Vypočtěte frekvenci f pro všechny měřené signály použitím vztahu

Elektrický proud 2. Zápisy do sešitu

Měření vlastností stejnosměrných tranzistorových zesilovačů

1. Změřit metodou přímou závislost odporu vlákna žárovky na proudu, který jím protéká. K měření použijte stejnosměrné napětí v rozsahu do 24 V.

Měření VA charakteristik polovodičových diod

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.5 Název: Měření osciloskopem. Pracoval: Lukáš Ledvina

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jiří Kozlík dne:

Laboratorní práce č. 1: Určení voltampérových charakteristik spotřebičů

Pomůcky. Postup měření

3. Změřte závislost proudu a výkonu na velikosti kapacity zařazené do sériového RLC obvodu.

Typ UCE0 (V) IC (A) PCmax (W)

Zvyšování kvality výuky technických oborů

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření na elektrických strojích - transformátor, část 3-2-4

Elektrostatika _Elektrický náboj _Elektroskop _Izolovaný vodič v elektrickém poli... 3 Izolant v elektrickém poli...

Základy elektrického měření Milan Kulhánek

Teorie elektronických obvodů (MTEO)

Měření složeného elektrického obvodu

Teoretický rozbor : Postup měření : a) Neinvertující zesilovač napětí (Noninverting Amplifier)

Laboratorní práce č. 4: Určení elektrického odporu

E L E K T R I C K Á M Ě Ř E N Í

VY_52_INOVACE_2NOV38. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 8. a 9.

V-A charakteristika polovodičové diody

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

Praktikum II Elektřina a magnetismus

ČÍSLICOVÝ MULTIMETR AX-100

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření vlastní a vzájemné indukčnosti, část 3-1-3

STEJNOSMĚRNÝ NAPÁJECÍ ZDROJ AX-3003L-3 AX-3005L-3. Návod k obsluze

Frekvence. BCM V 100 V (1 MΩ) - 0,11 % + 40 μv 0 V 6,6 V (50 Ω) - 0,27 % + 40 μv

ELEKTROTECHNICKÁ MĚŘENÍ PRACOVNÍ SEŠIT 2-1

MĚŘENÍ TRANZISTOROVÉHO ZESILOVAČE

Měření vlastností a základních parametrů elektronických prvků

Transkript:

Základní měření s výchylkovými multimetry Laboratorní cvičení č. 1 Cíle cvičení: seznámit se s laboratorním zdrojem stejnosměrných napětí Diametral P230R51D, seznámit se s výchylkovým (ručkovým) multimetrem C.A.406, zapojit multimetr jako voltmetr a změřit stejnosměrné napětí 10 V na několika měřicích rozsazích, provést měření elektrického proudu v závislosti na odporu s využitím odporové dekády, provést vyhodnocení měření podle níže uvedených pokynů. Použité přístroje a pomůcky: laboratorní zdroj stejnosměrných napětí Diametral P230R51D (1 ks), výchylkový multimetr C.A.406 (2 ks), odporová dekáda (1 ks), propojovací vodiče. Úloha č. 1. Seznámení se s laboratorním zdrojem Diametral (5 minut) 1. Zapněte přístroj kolébkovým vypínačem vpravo nahoře, viz obr.1.1 níže v obrazové příloze. 2. Na levém regulovatelném výstupu zdroje si vyzkoušejte nastavení napětí 0-30 V; uvědomte si funkci proudové pojistky (bezpečnost) a bílého tlačítka u každého zdroje spolu s kontrolní červenou LED diodou (připojení/odpojení napětí na výstupní svorky); vyzkoušejte si možnost jemného doladění napětí. Úloha č. 2. Seznámení se s výchylkovým multimetrem C.A.406 (15 minut) 1. Zjistěte, jaké veličiny multimetr měří a kam se připojují přívodní vodiče, viz obr.2.1 níže v obrazové příloze. 2. Vyzkoušejte si přepínání měřicích rozsahů M (maximálních měřitelných hodnot veličin). 3. Správně pochopte rovnici V K., kde V je hodnota měřené veličiny, K=M/α max je konstanta přístroje pro daný měřicí rozsah M a maximální výchylku ručky α max v dílcích a α je aktuální výchylka ručky. 4. Porozumějte hlavním symbolům a hodnotám, uvedeným na štítku multimetru, viz obr.2.2 v obrazové příloze. Úloha č. 3. Základní měření stejnosměrného napětí (20 minut) 1. Na levém regulovatelném výstupu napájecího zdroje (svorky vlevo) nastavte napětí U Z =10 V, potenciometr proudové pojistky nastavte do levé úvratě (nejmenší proud pro automatické odpojení zdroje); bílé tlačítko uveďte do režimu, kdy nesvítí červená dioda (napětí není připojeno na výstupní svorky). 2. Multimetr C.A.406 přepněte do režimu měření stejnosměrných napětí a nastavte měřicí rozsah M U =1000 V. 3. Pomocí propojovacích vodičů připojte voltmetr k napájecímu zdroji podle schématu; z pedagogických důvodů je vhodné barevně odlišit svorky plus (červený vodič) a minus (modrý nebo zelený vodič). 4. Pomocí bílého tlačítka zapněte levý zdroj (rozsvítí se červená kontrolní dioda). 5. Přepínačem snižujte měřicí rozsah voltmetru postupně z 1000 V na 300 V, 100 V, 30 V a 10 V a pozorujte výchylku (nižší rozsah než 10 V nenastavujte, došlo by k přetížení přístroje s možností jeho poškození!). Na rozsahu 10 V jemně dostavte napětí na zdroji co nejpřesněji na 10 V podle voltmetru. 6. Nyní postupně nastavujte znovu měřicí rozsahy 300 V, 100 V, 30 V a 10 V a pro každý z nich vypočtěte konstantu přístroje, odečtěte co nejpřesněji výchylku ručky, vypočtěte měřené napětí, celkový vnitřní odpor voltmetru R CV a podle Ohmova zákona proud voltmetrem I V (známé napětí zdroje U V a celkový odpor R CV ), viz Tab. 1. Celkový vnitřní odpor určete podle rovnice R M. R, kde M U [V] je přepínačem nastavený měřicí rozsah voltmetru a R V [Ω.V -1 ] je vnitřní odpor voltmetru, uvedený na štítku multimetru. Tab. 1. Základní měření stejnosměrného napětí. Napětí zdroje U Z =10 V. R V = Ω.V -1 Měřicí rozsah M U [V] 300 100 30 10 Konstanta K V [V.d -1 ] Výchylka ručky α [d=dílky] Vypočtené napětí U V [V] Celkový vnitřní odpor voltmetru R CV [Ω] Proud voltmetrem (spotřeba) I V [µa] CV U V U Z + - zdroj U V I V V

Úloha č. 4. Měření závislosti proudu na odporu s využitím odporové dekády (35 minut) 1. Na levém výstupu napájecího zdroje nastavte napětí 10 V, potenciometr proudové pojistky nastavte do levé úvratě a bílé tlačítko nastavte tak, aby červená dioda nesvítila (napětí není přivedeno na výstupní svorky). 2. Jeden ze dvou multimetrů přepněte pro měření stejnosměrného napětí a nastavte měřicí rozsah 10 V. Voltmetr poté připojte ke zdroji podobně jako v úloze 3, viz schéma. 3. Ke zdroji dále připojte druhý multimetr podle schématu, nastavený na měření proudu (ampérmetr); měřicí ampérmetru rozsah nastavte na hodnotu M I =1A. 4. Do série s ampérmetrem zapojte odporovou dekádu, na níž nastavte hodnotu odporu R Z =1 kω. 5. Po kontrole učitelem zapněte napětí levého zdroje bílým tlačítkem (červená kontrolní dioda svítí). 6. Nyní snižte měřicí rozsah ampérmetru na hodnotu M I =10 ma a pomocí konstanty přístroje K I a výchylky ručky α vypočtěte měřený proud I M na daném rozsahu. Měření opakujte pro hodnoty odporů podle tabulky Tab.2. Pozor, abyste omylem nenastavili odpor 0 Ω, obvodem by protekl příliš velký proud. 7. Podle Tab.2 z naměřených hodnot proudů I M a proudů teoreticky vypočtených I T (Ohmův zákon) vypočtěte absolutní ΔI a relativní δi chyby měření na daném rozsahu ampérmetru M I =10 ma. Tab. 2. Měření závislosti proudu na odporu; napětí zdroje U Z =10 V; měřicí rozsah M I =10 ma. R Z [kω] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 K I [ma.d -1 ] α [d=dílky] I M [ma] I T [ma] ΔI [µa] δi [%] Poznámky k určení jednotlivých veličin v Tab.2: I M = K I. α, I T =U Z /R Z, ΔI= I T I M, δi= 100.ΔI/ I T. 8. Na milimetrový papír vyneste ručně (ne na počítači) závislost proudu I M na hodnotě odporu R Z, tedy I M =f(r Z ). Jednotlivé body v grafech není třeba spojovat plynulou čarou nebo jen tence a čárkovaně jako určitý trend. Úkol: uveďte, jak lze vypočítat odpor ampérmetru na základě údajů z tabulky Tab.2. Vyhodnocení měření a závěr Ve vašich sešitech, které nahrazují protokol o měření, budou první (titulní) strana vyhrazena názvu laboratorní úlohy velkými písmeny, datu měření a jménu toho, kdo měřil. Dále si do sešitu vlepte strany 1 a 2 tohoto zadání (nejlépe mírně oříznuté) a realizovaný graf (ručně na milimetrový papír, ne pomocí počítače). Tabulky Tab.1 a Tab.2 během měření správně vyplňte. V sešitě dále mohou být zápisky a poznámky, jsou-li potřeba a povinný závěr, v němž vyhodnoťte měření č. 3 a 4. Zejména se vyjádřete k těmto bodům: jak určíte hodnotu měřeného napětí u vícerozsahového voltmetru s využitím konstanty a výchylky? Jak lze vypočítat celkový vnitřní odpor vícerozsahového voltmetru na daném měřicím rozsahu? Jak souvisí proud voltmetrem v úloze č. 3 s nastaveným rozsahem voltmetru? Čím je možné nahradit teoreticky správnou hodnotu měřené veličiny pro výpočty chyb, není-li ji možné vypočítat přesně? Na čem závisí přesnost odečtení výchylky multimetru? Jak se do obvodu zapojují voltmetr a ampérmetr? Poznámka: neceločíselné vypočtené údaje zaokrouhlete vždy nejméně na 3 desetinná místa. U Z + - zdroj V ma I M dekáda R Z Níže v textu jsou uvedeny obrázky použitých měřidel a pomůcek (dekád) spolu s grafem, ukazujícím nutné náležitosti, který by měl každý graf obsahovat (stručný a výstižný název, veličiny a jednotky spolu s měřítky na obou osách.

Obrazová příloha k jednotlivým úlohám Úloha č. 1. Jemné dostavení napětí Hlavní vypínač Proudová pojistka Nastavení napětí Zapnutí/vypnutí napětí na výstupní svorky Obr.1.1. Laboratorní zdroj stejnosměrných napětí Diametral P230R51D. Hlavní zásada při práci se zdrojem: Než zapnete bílé tlačítko, které připojí napětí na výstupní svorky, vždy se přesvědčte, že jste správně nastavili velikost napětí a proudovou pojistku (pro jistotu zcela vlevo). Úloha č. 2. Více stupnic pro jednotlivé rozsahy Přepínač měřené veličiny a jejího rozsahu Obr.2.1. Výchylkový (ručkový) multimetr C.A. 406 firmy Chauvin Arnoux. Hlavní zásada při práci s mutlimetrem: Než připojíte multimetr do obvodu, vždy se ujistěte, zda jste otočným přepínačem nastavili správnou měřenou veličinu (napětí, proud, odpor) a dostatečně vysoký měřicí rozsah (nejlépe zpočátku ten nejvyšší).

Obr.2.2. Detaily přepínače měřených veličin (vlevo) a štítku multimetru s měřicími stupnicemi. Úloha č. 3. Obr.3.1. Měření napětí zdroje voltmetrem. Nezapoměňte! Než připojíte multimetr ke zdroji, vždy se ujistěte, že jste multimetr nastavili přepínačem na měření stejnosměrných napětí (voltmetr) s dostatečně vysokým rozsahem (zpočátku nejlépe 1000 V). Voltmetr se do měřeného obvodu zapojuje paralelně s prvkem, jehož napětí měříme.

Úloha č. 4. Obr.4.1. Měření proudu ampérmetrem (multimetr vpravo) s využitím odporové dekády. Obr.4.2. Detail ampérmetru s nastaveným rozsahem 10 ma. Nezapoměňte! Ampérmetr se do měřeného obvodu zapojuje do série s prvkem, jehož proud měříme.

Obr.4.3. Alternativní nová RCL dekáda (maximální proud omezen na hodnotu 100 ma). Vzor grafické závislosti Závislost měřeného proudu zátěží na odporu zátěže I M [ma] R Z [kω]