Měření elektrického napětí a proudu

Měřící přístroje jsou buď analogové nebo digitální. Analogové, zpravidla ručičkové, používají obvykle deprézský systém. (V magnetickém poli silného magnetu se velmi malým proudem (desítky mikroampér) vychyluje cívka, jejíž pohyb se přenáší na ručičku přístroje. Univerzální přístroje jsou zapojeny tak, aby proud cívkou byl úměrný proudu, procházejícímu měřícím přístrojem, nebo napětí na přístroji - podle přepnutí a nastavené jmenovité hodnoty.) Údaje na stupnici se musí přepočítat - maximální výchylka odpovídá jmenovité hodnotě rozsahu. Digitální přístroje mají místo citlivé cívky AD převodník, který měřenou hodnotu podle nastaveného rozsahu zobrazí v číslicové podobě. Údaj se nemusí dále přepočítávat. Digitální přístroje jsou modernější, mají obvykle vyšší citlivost, odebírají menší proud a jsou mechanicky odolnější než analogové přístroje. K měření však potřebují vlastní baterii. xx

Přesnost měření je dána třídou přesnosti přístroje a nastavenou jmenovitou hodnotou přístroje (pro různé rozsahy může být třída přesnosti různá)
Třída přesnosti je číslo, které udává v % přesnost přístroje, když ukazuje maximální hodnotu měřené veličiny

Např.: přístroj naměří maximální hodntu napětí 10 V při nastavení rozsahu na 10 V (pro vyšší napětí bychom již museli přepnout rozsah), je-li třída přesnosti 1,5 - je hodnota napětí naměřena s přesností 1,5%. Absolutní odchylka pro všechny hodnoty naměřené při tomto rozsahu je 1,5% z 10-ti V, t.j. ± 0,15 V
pro 1 V : U = 1 ± 0,15 V s relativní odchylkou 15 %
pro 5 V : U = 5 ± 0,15 V s relativní odchylkou 3 %
pro 0,5 V : U = 0,5 ± 0,15 V s relativní odchylkou 30 %

Tedy

Odchylka měřené veličiny (určená z třídy přesnosti přístroje) je rovna třídě přesnosti vynásobené jmenovitou hodnotou.

Systematická chyba měření (v závislosti na zapojení) může vyplývat z toho, že reálný přístroj spotřebovává elektrickou energii. Voltmetrem musí protékat alespoň malý proud, který tím pádem neprotéká prvkem, na kterém měříme napětí. Na ampérmetru je zase (alespoň malý) úbytek napětí, o který je sníženo napětí na proměřovaném prvku. Tyto chyby jsou obvykle větší při přepnutí na malé jmenovité hodnoty. Potřebné údaje o přístroji jsou v dokumentaci k měřícímu přístroji a na štítku přístroje.

POZNÁMKY K MĚŘENÍ

Určete proud žárovkou a napětí na žárovce při různých hodnotách jmenovitého proudu a napětí.

Návod:

Připravte jednoduchý obvod se zdrojem, ampérmetrem, žárovkou a voltmetrem. Nastavte proudový rozsah ampérmetru a napěťový rozsah voltmetru na největší jmenovitou hodnotu (pro stejnosměrné hodnoty) a po kontrole (vyučujícím) připojte obvod ke zdroji. Nastavte napětí zdroje (např na hodnotu 1,5 až 1,9 V). Proveďte měření napětí a pak proudu pro všechny přípustné jmenovité hodnoty a výsledky zapište do tabulky. (Postupujte od největší k menším, jmenovitou hodnotu nesmíte nastavit nižší, než je hodnota měřeného proudu! V opačném případě by mohlo dojít ke zničení přístroje.)

Měření proveďte analogovým i digitálním měřícím přístrojem. (U digitálního přístroje nezapisujte počet dílů - počet dílů se týká pouze stupnice :-)

měření proveďte v zapojení:

V závěru uveďte, které měření je nejpřesnější a uveďte jeho hodnotu.