Úloha č.1

jte a graficky znázorněte absolutní a relativní chyby ∆U, δU při měření napětí multimetrem METEX M-3890D na ověřovaném rozsahu 4 V DC za předpokladu, že správné hodnoty napětí udává multimetr HP 34401A.
Zapojit obvod podle schéma viz .
Zvolit na multimetru METEX M-3890D rozsah 4 V a měření stejnosměrného napětí.
Na stabilizovaném zdroji napětí STATRON 2223 nastavovat napětí v rozmezí 0-4 V tak, aby referenční měřidlo multimetr HP 34401A zobrazovalo hodnoty po dostatečně jemném kroku (např. 0,2 V). Odečítat a do tabulky zapisovat hodnoty napětí z obou multimetrů.
Z naměřených hodnot napětí obou multimetrů vypočíst korekční křivku multimetru METEX M-3890D pro rozsah 4 V DC a graficky ji znázornit.
Vypočíst podle platných vztahů (viz kap. nebo přednášková skripta) hodnoty absolutních a relativních chyb ∆U, δU měření napětí multimetrem METEX M-3890D a vynést do grafu. Správné hodnoty napětí udává multimetr HP 34401A.
Obrázek : Schéma zapojení pro měření nelinearity multimetru METEX M-3890D
Úkol č. 2:
Změřte výkonovou charakteristiku odporové zátěže R=100 Ω nepřímým měřením pomocí voltmetru a ampérmetru v obou možných zapojeních viz ,
analogovými přístroji (multimetry DU 20),
číslicovými přístroji (multimetr HP 34401A, METEX M-3890D)
Při měření výkonu v zapojení, kdy ampérmetr měří proud zátěže Iz, nastavujte hodnoty proudu v rozsahu 0 – 50 mA po kroku 5 mA.
Při měření výkonu v zapojení, kdy voltmetr měří napětí zátěže Uz, nastavujte hodnoty napětí v rozsahu 0 – 6 V po kroku 0,5 V.
Z naměřených hodnot vypočtěte pro obě zapojení a pro analogové i číslicové přístroje absolutní a relativní chybu metody ∆P , δP, absolutní a relativní mezní chyby měřících přístrojů ∆MA, ∆MC, δMA, δMC, absolutní a poměrnou chybu údaje měřicích přístrojů při nepřímém měření výkonu ∆M, δM, mezní absolutní a relativní chybu nepřímého měření výkonu s danými měřidly ∆Max, δMax.
Zapojit obvod podle pomocí analogových multimetrů DU 20.
Nastavovat hodnoty proudu Iz zátěže v rozsahu 0 – 50 mA po kroku 5 mA.
Do tabulky zaznamenat výchylky přístrojů, konstanty přístrojů, změřené a vypočtené hodnoty proudu Iz , napětí UV, výkonu PZ a P1, absolutní a relativní chybu metody ∆P ,δP, absolutní a relativní chyby údajů analogových měřicích přístrojů ∆MA, δMA, absolutní a mezní chyba údaje analogových přístrojů při nepřímém měření výkonu ∆M, δM, mezní absolutní a relativní chyba nepřímého měření výkonu s danými měřidly ∆Max, δMax.
Nechat obvod zapojený podle stejného zapojení, pouze zaměnit analogové přístroje číslicovými – jako voltmetr bude sloužit multimetr METEX M-3890D, jako ampérmetr multimetr HP 34401 (Agilent). Pozor u multimetru HP 34401(Agilent) na umístění proudových vstupních zdířek. Do tabulky se budou zaznamenávat změřené a vypočtené hodnoty proudu Iz, napětí UV, výkonu PZ a P1, absolutní a relativní chyba metody ∆P , δP, absolutní a relativní chyby údajů číslicových měřicích přístrojů ∆MC, δMC, absolutní a mezní chyba údaje číslicových přístrojů při nepřímém měření výkonu ∆M, δM, mezní absolutní a relativní chyba nepřímého měření výkonu s danými měřidly ∆Max, δMax.
Zapojit obvod podle pomocí analogových přístrojů. Nastavovat hodnoty napětí zátěže v rozsahu 0 – 6 V po kroku 0,5 V.
Do tabulky budou zaznamenány hodnoty tak jako v bodu a). Odlišný bude pouze výpočet výkonu P2 na zátěži R.
Nechat obvod zapojený podle , ale s číslicovými přístroji (opět jako voltmetr slouží multimetr METEX M-3890D a jako ampérmetr multimetr HP 34401A (Agilent)). Do tabulky zaznamenat hodnoty jako v bodě b). Odlišný bude pouze výpočet výkonu P2 na zátěži R.
Pro všechny čtyři typy měření zakreslit grafické závislosti relativní chyby metody, poměrné chyby metody a mezní relativní chyby nepřímého měření výkonu na výkonu zátěže (P = f(PZ), (M = f(PZ) a (MAX = f(PZ). Aby bylo možné výsledky správně zhodnotit z grafických závislostí, vyneste všechny tři křivky pro danou metodu a daný typ měřicích přístrojů do jednoho grafu.
Závěr
Hlavním cílem této laboratorní úlohy je naučit studenty zpracovávat a zhodnotit výsledky měření z hlediska chyb měření. Studenti si vyzkouší jednak výpočet chyb přímých měření a jednak chyb nepřímých měření. Dále v této laboratorní úloze pracují jak s analogovými, tak i s číslicovými přístroji.