MULTIMETER A JEHO FUNKCIE, MERANIE JEDNOSMERNÉHO A
STRIEDAVÉHO NAPÄTIA A PRÚDU
MULTIMETER A JEHO FUNKCIE,
MERANIE JEDNOSMERNÉHO A STRIEDAVÉHO NAPÄTIA A PRÚDU
TEÓRIA: Meranie DC a AC napätia a prúdu,
multimeter, vlastnosti a parametre multimetrov v režime
merania napätia a prúdu, vlastnosti výstupu generátora
signálov, indikácia parametrov výstupného signálu na displeji
generátora, výkony harmonického signálu s ofsetom na odporovej
a komplexnej záťaži, Parsevalov teorém.
Poznámka:
Zoznámte sa s generátorom Agilent 33220A a multimetrami na
pracovisku. Všetky úlohy budete vykonávať pomocou oboch
multimetrov. Ak meriate napätie, môžete oba multimetre (stolný
aj príručný) pripojiť paralelne a pre meranie prúdu do série pre
zrýchlenie plnenia úloh. Hodnoty merané oboma multimetrami si
poznačte a pokúste sa rozdiely zdôvodniť v záverečnej
prezentaćii merania.
RC
články podľa schémy sa používajú iba v poslednej úlohe.
Schéma zapojení (R iba v úlohách 5. až 8.,
C sa zapája iba v 10. úlohe)
ÚLOHY:
1. Na výstupe generátora podľa jeho
displeja nastavte harmonický signál s frekvenciou 100Hz a
amplitúdou 1V bez ofsetu. V menu generátora nastavte na výstupe
generátora záťaž na vysokú
impedanciu (High Z). Na výstup generátora pripojte oba
multimetere vo funkcii jednosmerného DC voltmetra, čo ukazuje
multimeter? Je to správne a prečo?
2. Prepnite multimeter do funkcie striedavého
(AC) voltmetra, čo ukazuje voltmeter? Je to správna hodnota?
Zdôvodnite.
3. Na generátore pridajte do výstupného
signálu ofset o veľkosti 0,5V. Zmenil sa údaj na multimetri v
režime AC voltmetra?
4. Multimeter prepnite do režimu merania DC
napätia, čo ukazuje? Je to správna hodnota? Zdôvodnite.
5. Na generátore zmeňte nastavenie výstupu na
50ohmov. Akú amplitúdu ukazuje generátor? Prečo sa
zmenila? Zopakujte predchádzajúce merania. Sú výsledky
merania multimetrom zhodné s displejom na generátore?
Zdôvodnite.
6. Výstup generátora zaťažte rezistorom o
hodnote približne 50 ohmov. Odmerajte AC aj DC napätie a
porovnajte s údajom na displeji generátora ako v predchádzajúcej
úlohe.
Pozn. pre ďalšie merania nechajte v generátore nastavenú hodnotu
zaťažovacej impedancie (50 ohmov). Rezistor nepoužívajte
(odstráňte).
7. Nastavte na generátore harmonický priebeh s
amplitúdou 1 V a ofsetom 0 V. Jeho frekvenciu nastavujte
postupne na frekvencie 5 Hz, 50 Hz, 500 Hz, 5 kHz, 50 kHz,
500 kHz, 5 MHz. Aké hodnoty AC napätia udávajú multimetre?
Pokúste sa vysvetliť správanie sa multimetrov.
8. Odmerajte AC aj DC prúd cez rezistor. Je odmeraná
hodnota v súlade s Ohmovým zákonom? Z výsledkov úlohy 6 a 7
vypočítajte celkový výkon dodávaný generátorom do záťaže.
9. Pomocou vybraného multimetra otestujte
diódy a bipolárny tranzistor na pracovisku (PN prechody a H21E
v oboch smeroch). Porovnajte s údajmi výrobcu.
10. Bonusová úloha Na generátore
nastavte harmonický priebeh s frekvenciou 100 Hz, amplitúdou 1
V a ofsetom 1 V. Na výstup generátora zapojte priloženú záťaž
(paralelná kombinácia RC). Multimetrami odmerajte DC aj AC
napätie na záťaži ako aj AC aj DC prúd cez záťaž (Pozor na
zapojenie multimetrov). Čo ukazujú multimetre pri meraní v
režimoch AC a DC pre komplexný signál s DC zložkou? Aký
celkový výkon je dodávaný do záťaže? Zvážte, rozdiskutujte a
vysvetlite, čo sa stane s jednotlivými meranými zložkami
dodávaného výkonu, ak má záťaž komplexný charakter (kombinácia
RLC)? Pomôcky: Parsevalov teorém, typy výkonu harmonického
signálu na komplexnej záťaži. pozn. skontrolujte či niektorý z multimetrov na pracovisku
nemá aj režim merania komplexného signálu (AC+DC). Ak áno
vyskúšajte a porovnajte výsledok s predchádzajúcim postupom. Príručky prístrojov:
