Úloha č.2

é znát, jak je multimetr vybaven ochranami proti přetížení a nesprávnému použití.
Více informací o stejnosměrných číslicových voltmetrech nalezne student v přednáškových skriptech
Měření vstupního odporu voltmetru
Vstupní odpor stejnosměrného elektrického voltmetru změříme podle schématu viz . Z odporu Rn známé hodnoty a ze vstupního odporu Rvst elektronického voltmetru EV vytvoříme napěťový dělič napájený známým napětím Un a ze změřené hodnoty napětí Uvst stanovíme Rvst. Přitom můžeme postupovat dvojím způsobem:
Pokud nemůžeme dostatečně jemně měnit hodnotu odporu Rn, musíme velikost vstupního odporu Rvst určit výpočtem z hodnot napěťového děliče:
((((18)
Metoda polovičního napětí - Můžeme-li velikost odporu Rn dostatečně jemně měnit (například použijeme odporovou dekádu), je výhodné měnit Rn tak, aby napětí na vstupu elektronického voltmetru bylo rovno polovině napětí Un. Potom platí:
((((19)
MBED CorelDraw.Graphic.9
Obrázek : Zapojení pro měření vstupního odporu voltmetru
Výpočet efektivní hodnoty
Efektivní hodnota je jednou z nejdůležitějších charakteristických hodnot časového průběhu signálu. Efektivní hodnota Xef veličiny x je časová střední kvadratická hodnota této veličiny, určená vztahem:
,(20)
kde T je perioda proměnné veličiny x.
Efektivní hodnoty střídavého proudu nebo napětí jsou hodnoty stejnosměrného proudu nebo napětí, který by v obvodu s ohmickým odporem měly stejný výkon (např. tepelný) jako vyšetřované střídavé veličiny (tzn. definice vychází z výkonu P na rezistivní zátěži).
Nejistoty měření - přehled základních pojmů
Nejistota měření - je parametr přidružený k výsledku měření, který charakterizuje rozptyl hodnot, které by mohly být důvodně přisuzovány k měřené veličině s určitou pravděpodobností a které lze pokládat za hodnotu veličiny, která je objektem měření.
Nejistota měření zpravidla obsahuje více prvků, které lze zjišťovat buď experimentálně na základě měření nebo jinak podle úsudku a předpokladů.
Nejistota typu A - uA(x) se zjišťuje experimentálně opakovanými měřeními a představuje rozptyl hodnot opakovaných měření.
Mírou nejistoty typu A je výběrová směrodatná odchylka výběrového průměru viz vztahy (21).
(21)
(22)
Nejistota typu B - uB(x) je určována jinak než opakovanými měřeními, určení její velikosti vychází z kvantifikace možných zdrojů, které mohou nejistotu tohoto typu způsobovat.
Zdroje nejistot typu B jsou různého původu, mohou to být například vlivy vázané na použité přístroje, vlivy okolního prostředí a jejich změny, vliv metody, vlivy operátora nebo další neznáme a těžko specifikované vlivy.
Výpočet nejistoty typu B se musí provést pro každý zdroj nejistot podle vzorce (23), kde hodnota Dmax je získána z technické dokumentace přístroje nebo je určena ze zkušeností odhadem. V intervalu ±Dmax se nachází s největší pravděpodobností měřená veličina xm.
(23)
Koeficient χ se volí podle typu rozdělení náhodné veličiny, které nejlépe odpovídá jejímu výskytu. Je udán tabulkou, pro normální rozdělení má koeficient hodnotu χ = 2 a pro rovnoměrné rozdělení hodnotu χ = .
Celková nejistota typu B - uB(x) je dána geometrickým součtem nejistot jednotlivých zdrojů podle vztahu:
(24)
Kombinovaná standardní nejistota uC(x) se získá geometrickým součtem standardních nejistot typu A a typu B podle vzorce :
(25)
Pravděpodobnost, že skutečná hodnota měřené náhodné veličiny xm leží v intervalu udaném standardní kombinovanou standardní nejistotou uC(x), je pro normální rozložení 68% a pro rovnoměrné rozdělení 58%.

Rozšířená nejistota U(x) je definována jako součin kombinované standardní nejistoty uC(x) a koeficientu rozšíření kr podle vztahu :
(26)
Koeficient rozšíření kr = 2 pro normální rozložení odpovídá 95% pravděpodobnosti, že měřená hodnota xm se nachází v pásmu jehož šířku udává rozšířená nejistota U(x), pro hodnotu koeficientu kr = 3 je to pravděpodobnost 99,7%.
Výsledek měření je chápán jako soubor hodnot přiřazených měřené veličině xm, včetně hodnoty odpovídající nejistotě měření (ve většině případů rozšířené nejistotě U(x)).
Kompatibilita měření je definována jako vlastnost prokázaná při všech výsledcích měření stejné veličiny. Posuzuje se na základě porovnávání výsledků měření. Vyhodnocuje se překrývání intervalů, jejichž velikost je dána hodnotou nejistoty výsledku měření.
Výsledek měření je považován za kompatibilní, pokud se překrývají intervaly alespoň v jednom bodě.
Použité přístroje
Multimetr HP 34401A
Multimetr Metex M-3850
Milivoltmetr TESLA BM 579
Generátor Agilent (HP) 33120A
Přípravek s odpory
Postup měření
Nastudovat ovládání těchto přístrojů:
multimetr HP 34401A, milivoltmetr TESLA BM 579, multimetr METEX M-3850, generátor Agilent (HP) 33120A
Úkol č. 1:
Změřte vstupní odpor multimetru METEX M-3850 na rozsahu 40V DC pomocí napěťového děliče a vstupní odpor multimetru HP 34401A na rozsahu 10 V DC metodou polovičního napětí. Jako zdroj ss. napětí použijte funkční generátor HP (A) 33120A.
Měření vstupního odporu Rvst voltmetru pomocí napěťového děliče:
Zapojit obvod podle schématu viz , jako elektronický voltmetr EV použít multimetr METEX M-3850.
Zvolit měřicí rozsah 40 V DC multimetru METEX M-3850
Voltmetr pro kontrolu vstupního napětí vypustit a