Měření vlastní spotřeby měřícího přístroje - Laboratorní úloha

PA [mW] 1,35 5,4 12,15 21,6 33,75 48,6 66,15 86,4 109,35 135 PZ [mW] 67,65 264,6 581,85 1043,4 1631,3 2327,4 3167,9 4137,6 5236,7 6435 P [mW] 69 270 594 1065 1665 2376 3234 4224 5346 6570 Δp [mW] 1,35 5,4 12,15 21,6 33,75 48,6 66,15 86,4 109,35 135 δp[%] 2 2,04 2,09 2,07 2,07 2,09 2,09 2,09 2,09 2,1 Δu [V] 0,045 0,09 0,135 0,18 1,225 0,27 0,315 0,36 0,405 0,45 δu [%] 1,96 2 2,05 2,05 2,03 2,05 2,05 2,05 2,05 2,06 RA [kΩ] 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Příklad výpočtu pro měření číslo 1:

UZ = U - UA = 2,3 - 0,045 = 2,255 V

P = U . I = 2,3 . 30 = 69 mW

PA = UA . I = 0,045 . 30 = 1,35 mW

PZ = P - PA = 69 – 1,35 = 67,65 W

∆p = P - PZ = PA = 0,045 W

%

∆u = UA = 0,045 V

%

kΩ

b) voltmetr:

Č.M. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I [mA] 91 178 270 360 460 550 640 740 820 920 U [V] 2,4 4,8 7,2 9,6 12 14,4 16,8 19,2 21,6 24 MA [mA] 200 200 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 20000 MV [V] 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 IV [mA] 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 IZ [mA] 90,98 177,96 169,94 359,92 459,9 549,88 639,86 739,84 819,82 919,8 PV [μW] 48 192 432 768 1200 1728 2352 3072 3888 4800 PZ [mW] 218,352 855,2 1943,6 3455,2 5518,8 7918,3 10749,6 14204,9 17708,1 22075,2 P [mW] 218,4 855,4 1944 3456 5520 7920 10752 14208 17712 22080 Δp [μW] 48 192 432 768 1200 1728 2525 3072 3888 4800 δp [%] 0,022 0,022 0,022 0,022 0,021 0,022 0,022 0,022 0,022 0,022 ΔI [μA] 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 δI [%] 0,022 0,022 0,022 0,022 0,022 0,022 0,022 0,022 0,022 0,022 Rv [kΩ] 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120

Příklad výpočtu pro měření číslo 1:

P = U . I = 2,4 . 91 = 218,4 W

48 μW

PZ = P - PV = 218,4 - 48 = 218,352 mW

∆p = P - PZ = PV = 48 μW

IZ = I - IV = 91 – 0,02 = 90,98 A

8) Grafy:

- viz. přiložené milimetrové papíry

Ampérmetr, u kterého jsme měřili vlastní spotřebu vykázal průměrnou procentní chybu 2,07%. Jeho napěťová chyba byla při procházejícím proudu 300mA 2,06 a výkonová chyba byla jen o málo větší – 2,1%. Jak se procházející proud zmenšoval přesnost ampérmetru rostla až na jenom 2%. Měřený voltmetr měřil ještě přesněji chyba, kterou při měření způsoboval byla ve srovnáním s ampérmetrem zanedbatelná. Proudová chyba se u všech měřených hodnot pohybovala okolo byla 0,022 % a výkonová chyba se vůbec neměnila až na jednu vyjímku a vycházela na 0,022%. I když příkon voltmetru stejně jako příkon zátěže rostl exponenciálně, poměr velikostí těchto příkonů se neměnil. To znamená, že přesnost voltmetru se s narůstajícím proudem, který obvodem procházel neměnila. Voltmetr tedy měřený obvod neovlivňoval jen velice nepatrně, což se v grafu projevilo optickým splynutím křivky celkového příkonu obvodu a příkonu zátěže.