Laboratorium z podstaw Miernictwa Elektronicznego4 (1).docx

(43 KB) Pobierz

 

Laboratorium z podstaw Miernictwa Elektronicznego.

TEMAT: Cyfrowe pomiary napięcia stałego.

Data wykonania ćwiczenia:

16.04.2013r.

Ćwiczenie wykonali: Magdalena Domaszka

                                      Roman Górny

Data oddania ćwiczenia:

14.05.2013r.

 

Ocena:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ad.1.

W celu wyznaczenia wartości napięcie U1 zmierzonego za pomocą przetwornika A/C z kompensacją równomierną należy skorzystać ze wzoru:

 

U1= w∙UR255 ,

gdzie w- liczba wyświetlana w kodzie dwójkowym na wskaźniku diodowym.

 

Przykładowe obliczenia:

 

Dla pomiaru UI= 1 V

 

Zamiana liczby z kodu dwójkowego na dziesiętny:

01100111 oznacza liczbę 103

 

UI= 103∙2,5V255 = 1,001 V

 

Analogiczne obliczenia należy wykonać dla wszystkich pomiarów.

 

Dla pomiaru UI= 2,048 V  wyznaczona wartość UI= 2,049 V

Dla pomiaru UI= 3 V diody się nie świeciły

 

 

Ad.2.

W celu wyznaczenia wartości napięcia UI zmierzonego za pomocą przetwornika A/C z kompensacją wagową należy skorzystać ze wzoru:

 

U1= w∙UR255   ,

gdzie w- liczba wyświetlana w kodzie dwójkowym na wskaźniku diodowym.

 

Przykładowe obliczenia:

 

Dla pomiaru UI= 1 V

 

Zamiana liczby z kodu dwójkowego na dziesiętny:

01100011 oznacza liczbę 99

 

UI= 99∙2,5V255 = 0,970 V

 

Analogiczne obliczenia należy wykonać dla wszystkich pomiarów.

 

Dla pomiaru UI= 2,5 V  wyznaczona wartość UI= 1,971 V

Dla pomiaru UI= 3 V wszystkie diody się świeciły

 

Wnioski (zadania 1 i 2):

 

Pomiar wartości napięcia UI za pomocą przetwornika A/C z kompensacją równomierną oraz przetwornika A/C z kompensacją wagową dla pomiaru 3V był niemożliwy z powodu dobrania zbyt małego napięcia wzorcowego.

 

 

 

Ad.3

Aby wyznaczyć rozdzielczości obu przetworników należy skorzystać ze wzoru:

 

LSB = UR255

 

Przykładowe obliczenia:

 

LSB = 2,5 V255 = 9,80 10-3 V

 

Ponieważ wartość UR dla obu przetworników jest równa 2,5 V, to wartość LSB wynosi w obu przypadkach 9,80 10-3 V.

 

 

 

Ad.4.

W celu wyznaczenia błędu bezwzględnego pomiarów wykonanych w zadaniach 1 i 2 należy skorzystać ze wzoru:

 

ԑ= X- Xrz,     

gdzie X= wartość zmierzona, Xrz- wartość rzeczywista wartości zmierzonej.

 

Przykładowe obliczenia:

 

ԑ= 1,001 V- 1 V= 0,001 V

 

Analogiczne obliczenia należy wykonać dla pozostałych pomiarów.

 

Tab.1. Wartości błędu bezwzględnego przetwornika A/C z kompensacją równomierną.

wskazanie wzorcowe

wyznaczona wartość

błąd bezwzględny pomiaru

1 V

1,001 V

0,001 V

2,048 V

2,049 V

0,001 V

3 V

-

-

 

 

Tab.2. Wartości błędu bezwzględnego przetwornika A/C z kompensacją wagową.

wskazanie wzorcowe

wyznaczona wartość

błąd bezwzględny pomiaru

1 V

0,970 V

0,03 V

2V

1,971 V

0,029 V

3 V

- 

- 

 

 

Wnioski:

 

Zmierzone wartości nie odbiegają znacząco od wyznaczonych, więc można stwierdzić, że przetworniki A/C są dokładnymi przyrządami pomiarowymi. Obliczone wartości błędu bezwzględnego są niewielkie i nie wpływają znacząco na wyniki. Z powodu braku możliwości wyznaczenia wartości mierzonej dla 3 V obliczenie błędu bezwzględnego jest niemożliwe.

 

 

 

 

Ad.5.

Aby wyznaczyć przedział ufności pomiarów wykonanych w zadaniu 3 dla poziomu ufności 0,99 należy:

 

Obliczyć wartość średnią arytmetyczną ze wzoru:

Xśr = X1+X2+…+ Xnn= i=1nXin

         

Następnie obliczyć wartość odchylenia średniego kwadratowego:

δn=i=1n(Xi- Xśr)2n-1

 

Obliczone wartości podstawić do wzoru na błąd średni kwadratowy wartości średniej:

δ Xśr = δnn

 

A następnie obliczyć przedział ufności ze wzoru:

Xmax= Xśr + 3,25 δ Xśr

Xmin= Xśr - 3,25 δ Xśr

 

Dla wartości parametru t= 3,25 odczytanej z tabeli zgodnie z rozkładem t-Studenta (Tab. B.2 „Laboratorium z Podstaw Miernictwa Elektronicznego, Krzysztof Górecki, Witold J. Stepowicz)

 

 

Przykładowe obliczenia:

 

Dla zakresu 1 V:

 

Xśr = 0,80048V∙7+0,80047V+0,80047V +0,80049V10= 0,800479 V

 

 

δn=...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin