A1B38EMA_Navody_k_lab_cvicenim2
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
mikroampérmetru způsobí tedy značně velkou chybu metody, jejíž velikost předem nelze
odhadnout. Použijeme-li (v rozporu se základními pravidly volby měřicího rozsahu) větší
rozsah číslicového ampérmetru, bude mít ampérmetr menší vnitřní odpor a klesne chyba
metody. Na druhé straně vzroste nejistota měření - vzroste složka nejistoty daná chybou
43
z rozsahu (zejména část způsobená chybou nuly přístroje). Řešíme tedy následující dilema:
měřit s malou nejistotou metodicky chybnou hodnotu, nebo s větší nejistotou hodnotu s menší
metodickou chybou.
Vysvětlení výše uvedeného problému je hlavním cílem úlohy. Úlohu nelze chápat jako měření
voltampérové charakteristiky diody v propustném směru, neboť v takovém případě bychom
měřili napětí přímo na diodě. Při vstupních odporech současných číslicových voltmetrů (107
až 109
nebo více) by byla metodická chyba zanedbatelná.
Pozn.: Použití odporového děliče plní dvě funkce. Je obtížné nastavit a měřit napětí řádově
desítek mV, při použití odporového děliče nastavujeme napětí 10
větší. Odporový dělič dále
plní ochrannou funkci. Při přímém připojení diody v propustném směru na vyšší napětí by
mohlo snadno dojít k jejímu zničení.
V zapojení podle obr. 1c), což je převodník proud-napětí s operačním zesilovačem, měříme
velikost proudu diodou skutečně při napětí na diodě daném napětím na odporu R2, neboť mezi
vstupy OZ (při zanedbání napěťového offsetu) je nulový rozdíl napětí (virtuální nula).
Velikost proudu diodou je dána výrazem
R
U
I
2
(1)
Přídavnou chybu měření může způsobit vstupní klidový proud I0 operačního zesilovače (pro
OP07 platí I0max = 7 nA); výsledná standardní nejistota měření proudu je pak dána vztahem
2
0
2
2
2
2
3
1
2
I
u
R
U
u
R
u
R
U
I
(2)
Poznámka: V použitém zapojení můžeme přibližně určit velikost vstupního klidového proudu
tak, že změříme napětí na výstupu operačního zesilovače bez připojené diody. Pro zjištění
velikosti vstupního klidového proudu použijeme ve zpětné vazbě rezistor R hodnoty 10 M
,
aby výstupní napětí úměrné velikosti I0 bylo vyšší (I0 = U2/10
7).
Absolutní chybu metody při měření analogovým nebo číslicovým mikroampérmetrem
určíme ze vztahu