L11 poszerzanie zakresu pomiarowego woltomierza

Woltomierz – przyrząd pomiarowy, za pomocą którego mierzy się napięcie elektryczne (jednostka napięcia wolt).Jest włączany równolegle do obwodu elektrycznego. Idealny woltomierz posiada nieskończenie dużą rezystancję wewnętrzną. W związku z tym oczekuje się pomijalnie małego poboru prądu przez cewkę pomiarową.

Obwody, w których dokonujemy pomiaru napięcia, mogą mieć różną konfigurację i parametry, które pod wpływem włączenia woltomierza do obwodu ulec mogą zmianie, obarczając wynik pomiaru pewnym błędem – gdyż woltomierz najczęściej czerpie zasilanie (energię) z układu. Zmiany te będą tym mniejsze im mniejsza będzie moc (tym samym natężenie prądu) pobierana przez woltomierz:

$P=U\cdot I=\frac{U^{2}}{R}=I^{2}{R}$

gdzie

$U$ i $I$ – napięcie na woltomierzu i natężenie prądu płynącego przez woltomierz,

$R$ – opór woltomierza.

Dlatego też idealny woltomierz ma nieskończenie duży opór R. Wówczas natężenie prądu I płynącego przez woltomierz dąży do zera – tym samym, jak wynika z powyższego równania, pobierana z układu moc jest minimalna.

Żaden realny woltomierz nie ma nieskończenie dużej rezystancji i dlatego każdy wynik pomiaru napięcia przy użyciu woltomierza obarczony jest pewnym błędem systematycznym związanym z metodą pomiaru. Dodanie poprawki jest konieczne, gdy błąd ten jest większy od 0,1 wartości błędu granicznego woltomierza.

Do oceny konieczności zastosowania poprawki stosuje się porównanie względnego błędu granicznego woltomierza ze względnym błędem systematycznym wyrażonym zależnością:

$\frac{\Delta U_{G}}{\Delta U_{S}}=\frac{-R_{O}}{R_{O}+R}\approx -\frac{R_{O}}{R}$

gdzie

$R_{O}$ – rezystancja obwodu

Kontakt

2TME 20

patryk_15113@wp.pl

Szukaj na stronie

Załóż własną stronę internetową za darmo Webnode