Stary analogový voltmetr - dotaz na způsob měření

[GorgeLD]

Dobrý den,

měřili jsme ve škole napětí na jednoduché děličce napětí s odpory R1=9852 Ohm, R2 = 9896 Ohm. Napětí zdroje 9,2V. Napětí se měřilo na odporu R2.

Jedná se o známý starý typ analogového voltmetru s Tp=0,2% a vnitřním odporem Rv=750 Ohm / V

Přístroj měl více rozsahů, nejpřesněji změřilo napětí rozsah 150V (a 150dilků je na ciferníku). Menší rozsahy už měřily kvůli malému vnitřnímu odporu špatně.

Na rozsahu 1,5V bylo naměřeno napětí na R2 0,64V, a na rozsahu 30V napětí 3,8V. Chtěl bych se pokusit zjistit, jek přesně přístroj měřil, přepočtením této hodnoty při započtení i vnitřního odporu měřáku (dám ho jako paralelní odpor k odporu R2 a vypočtu teoretické napětí na novém stavu děličky), ale nevím přesně jak je myšlen jeho udávaný vnitřní odpor 750Ohm/V. To jako 750*rozsah? Tj. např 750*1,5 = 1010 Ohm je vnitřní odpor na rozsahu 1,5?

Snažím se ho jen trochu ospravedlnit pač studenti označili tneto přístroj za nepřesný oproti novým, ale podle mě se to dá přepočítat

[mtajovsky]

Vnitřní odpor voltmetru je skutečně ta konstanta x rozsah.

Co se týče zjištění, jakou nepřesnost to zavede, tak si představte odporový dělič jako zdroj napětí rovného výstupnímu napětí nezatíženého děliče a s vnitřním odporem rovným hodnotě paralelního spojení obou odporů děliče. Potom můžete spočíst, o kolik se napětí z děliče sníží, když se připojí voltmetr.

Konkrétně ve vašem případě je hodnota paralelního spojení odporů děliče asi 4937 Ω. Jestliže máte voltmetr s Ri=750Ω/V, tak má vnitřní odpor na rozsahu 150V 112500 Ω. jestliže takovým odporem zatížíte zdroj napětí s vnitřním odporem 4937 Ω, tak vznikne relativní chyba asi 4,4%. Čím větší rozsah voltmetru, tím bude TATO chyba menší. Ale pozor, máte napětí 9,2V a to už se na rozsahu 150V s absolutní chybou 0,2% ∿ 0,3V bude měřit s relativní chybou 0,3/9,2 = 3,2%, která se musí přičíst. Takže sice větší rozsah znamená menší chybu zatížením děliče, ale méně přesné vlastní měření. Jistě by šel odvodit vztah závislosti celkové chyby na rozsahu, ten derivovat a zjistit nějaké existující lokální minimum, a tak vypočítat optimální rozsah pro měření konkrétního napětí. Ale to se mi teď nechce

[mtajovsky]

Vnitřní odpor voltmetru je skutečně ta konstanta x rozsah.

Co se týče zjištění, jakou nepřesnost to zavede, tak si představte odporový dělič jako zdroj napětí rovného výstupnímu napětí nezatíženého děliče a s vnitřním odporem rovným hodnotě paralelního spojení obou odporů děliče. Potom můžete spočíst, o kolik se napětí z děliče sníží, když se připojí voltmetr.

Konkrétně ve vašem případě je hodnota paralelního spojení odporů děliče asi 4937 Ω. Jestliže máte voltmetr s Ri=750Ω/V, tak má vnitřní odpor na rozsahu 150V 112500 Ω. jestliže takovým odporem zatížíte zdroj napětí s vnitřním odporem 4937 Ω, tak vznikne relativní chyba asi 4,4%. Čím větší rozsah voltmetru, tím bude TATO chyba menší. Ale pozor, máte napětí 9,2V a to už se na rozsahu 150V s absolutní chybou 0,2% ∿ 0,3V bude měřit s relativní chybou 0,3/9,2 = 3,2%, která se musí přičíst. Takže sice větší rozsah znamená menší chybu zatížením děliče, ale méně přesné vlastní měření. Jistě by šel odvodit vztah závislosti celkové chyby na rozsahu, ten derivovat a zjistit nějaké existující lokální minimum, a tak vypočítat optimální rozsah pro měření konkrétního napětí. Ale to se mi teď nechce

[jandu]

Chcel som sa trochu rozpísať, ale dnes na vebe je možné nájsť naozaj veľa informácií. Ak si pozrieš priložený link, dozvieš sa o základných veciach o meraní výchiykovými prístrojmi, o chybe meranií a ich korekcii výpočtom.

http://www.infovek.sk/predmety/fyzika/cvicenia/subory/pc2-5.doc

[jandu]

Chcel som sa trochu rozpísať, ale dnes na vebe je možné nájsť naozaj veľa informácií. Ak si pozrieš priložený link, dozvieš sa o základných veciach o meraní výchiykovými prístrojmi, o chybe meranií a ich korekcii výpočtom.

http://www.infovek.sk/predmety/fyzika/cvicenia/subory/pc2-5.doc